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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS - ESPE
VICERRECTORADO DE INVESTIGACIÓN Y VINCULACIÓN CON LA COLECTIVIDAD
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS ECONÓMICAS, ADMINISTRATIVAS Y DE COMERCIO
MAESTRIA EN GESTIÓN DE LA CALIDAD Y PRODUCTIVIDAD
DIAGNÓSTICO DEL PROCESO DE CALENTAMIENTO DE ACERO LÍQUIDO PARA LA COLADA CONTINUA EN LA
EMPRESA ADELCA E IMPLEMENTACIÓN DE LA MEJORA MEDIANTE RUTA DE LA CALIDAD
AUTOR: ANDREA PAULINA GUALOTUÑA SEGARRA
DIRECTOR: ING VICTOR PUMISACHO MSc.
SANGOLQUÍ, 2013
ii
UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS-ESPE
MAESTRIA EN GESTIÓN DE LA CALIDAD Y PRODUCTIVIDAD
CERTIFICADO
ING. VICTOR PUMISACHO, MSc.
CERTIFICA
Que el trabajo titulado: “DIAGNÓSTICO DEL PROCESO DE
CALENTAMIENTO DE ACERO LÍQUIDO PARA LA COLADA CONTINUA
EN LA EMPRESA ADELCA E IMPLEMENTACIÓN DE LA MEJORA
MEDIANTE RUTA DE LA CALIDAD”, realizado por Andrea Paulina
Gualotuña Segarra, ha sido guidado y revisado periódicamente y cumple
normas estatutarias establecidas por la ESPE, en el Reglamento de
Estudiantes de la Escuela Politécnica del Ejército.
Sangolquí, 1 de octubre de 2013
Ing. Victor Pumisacho MSc.
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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS-ESPE
MAESTRIA EN GESTIÓN DE LA CALIDAD Y PRODUCTIVIDAD
DECLARACIÓN DE RESPONSABILIDAD
ANDREA PAULINA GUALOTUÑA SEGARRA
DECLARO QUE:
La Tesis de grado denominada: “DIAGNÓSTICO DEL PROCESO DE
CALENTAMIENTO DE ACERO LÍQUIDO PARA LA COLADA CONTINUA
EN LA EMPRESA ADELCA E IMPLEMENTACIÓN DE LA MEJORA
MEDIANTE RUTA DE LA CALIDAD”, ha sido desarrollado con base a una
investigación exhaustiva, respetando derechos intelectuales de terceros,
conforme las citas que constan en el piel de las páginas correspondiente,
cuyas fuentes se incorporan en la bibliografía.
Consecuentemente este trabajo es mi autoría.
En virtud de esta declaración me responsabilizo del contenido, veracidad y
alcance científico de la tesis de grado en mención.
Sangolquí, 1 de octubre de 2013
Andrea Paulina Gualotuña Segarra
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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS-ESPE
MAESTRIA EN GESTIÓN DE LA CALIDAD Y PRODUCTIVIDAD
AUTORIZACIÓN
Yo, ANDREA PAULINA GUALOTUÑA SEGARRA
Autorizo a la Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE, la publicación, en
la Biblioteca Virtual de la institución del trabajo de “DIAGNÓSTICO DEL
PROCESO DE CALENTAMIENTO DE ACERO LÍQUIDO PARA LA COLADA
CONTINUA EN LA EMPRESA ADELCA E IMPLEMENTACIÓN DE LA
MEJORA MEDIANTE RUTA DE LA CALIDAD”, cuyo contenido, ideas y
criterio son de mi exclusiva responsabilidad y autoría.
Sangolquí, 1 de octubre de 2013
Andrea Paulina Gualotuña Segarra
v
DEDICATORIA
A mis padres Abdón y Sabina y hermana Evelin por ser el motivo que me
impulsa a superarme continuamente, a mi nueva razón de existir mi hija
SOL, que por ella todo lo daré, a Cruz que me ayuda ser cada día mejor
como profesional pero sobre todo como persona. A mis amigos y familiares
que siempre han creído en mí.
Andrea Paulina Gualotuña Segarra
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AGRADECIMIENTO
A Dios, por brindarme la oportunidad de culminar otro peldaño más en
mi vida formativa.
Al Ing. Víctor Pumisacho, por su apoyo y asesoría a lo largo de la
ejecución de este trabajo.
A la empresa Acería del Ecuador ADELCA C.A, por abrirme las
puertas y confiar en mí como profesional para la implementación de las
acciones propuestas.
A todas y cada una de las personas que colaboraron para alcanzar
esta nueva meta establecida.
Andrea Paulina Gualotuña Segarra
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ÍNDICE DE CONTENIDOS INTRODUCCION 1 CAPÍTULO I GENERALIDADES 3 1.1. La Empresa ACERIA DEL ECUADOR .C.A. ADELCA 4 1.1.1. Antecedentes de ADELCA 4 1.1.2. Unidades de Producción 5 1.1.3. Proceso de Producción ACERIA 8 1.1.3.1. Preparación de Cargas de Cesta 9 1.1.3.2. Fundición de Chatarra 10 1.1.3.3. Calentamiento Homogenización de Acero líquido 11 1.1.3.3.1. La cuchara 13 1.1.3.4. Colado Continuo de Acero 15 1.1.3.4.1. Configuración de las máquinas 15 1.1.3.4.2. El Tundish o repartidor 16 1.1.3.4.3. Sistema de enfriamiento Primario y Secundario 18 1.1.3.4.4. Equipos de calentamiento 20 1.1.3.4.5. Parámetros de Colada Continua (Variables del Proceso) 21 1.2 Antecedentes 23 1.3 Justificación e Importancia 24 1.4 Definición del Problema 26 1.5 Objetivos 29 1.5.1 Objetivo General 29 1.5.2 Objetivos Específicos 29 CAPITULO II MARCO TEÓRICO 30 2.1. Los procesos de mejora continua 30 2.2. El control del proceso 30 2.3. El ciclo de control 31 2.4. Metodología para lograr la mejora continua 33 2.4.1. La importancia de la Ruta de la Calidad 33 2.4.2. Pasos de la Ruta de Calidad 35 2.4.2.1. Definir el Proyecto 36 2.4.2.2. Describir la situación actual 38 2.4.2.3. Analizar hechos datos para aislar las causas raíz 39 2.4.2.4. Establecer acciones para eliminar la causa raíz 39 2.4.2.5. Ejecutar las acciones establecidas 40 2.4.2.6. Verificar resultados 41
viii 2.4.2.7. Estandarizar 43 2.4.2.8. Documentar y definir nuevos proyectos 44 2.4.3. Los grupos de mejora 47 2.4.4. Clima Organizacional 48 2.5. Marco de referencia de las herramientas de Gestión de la Calidad 50 2.5.1. Herramientas básicas de la Gestión de la Calidad 51 2.5.1.1. Diagrama Causa y Efecto 51 2.5.1.2. Diagrama de Flujo 51 2.5.1.3. Métodos Gráficos 52 2.5.1.3.1. Histogramas 52 2.5.1.3.2. Gráfico de líneas, Gráficas de Control 53 2.5.1.3.3. Gráfica de Radar 53 2.5.1.4. Diagrama de Pareto 54 2.5.1.5. Hoja de registros 55 2.5.1.6. Reporte tres generaciones 55 CAPITULO III DISEÑO DE LA RUTA DE CALIDAD EN EL PROCESO DE CALENTAMIENTO DE ACERO LÍQUIDO 57 3.1 Definir el Proyecto 57 3.1.1. Definir la meta 59 3.1.2. Definir el plan para alcanzar la meta 60 3.2. Describir la situación Inicial 62 3.2.1. Características del problema 62 3.2.2. Recolección de datos 62 3.2.3. Representación y Análisis de datos 63 3.2.3.1. Analisis de variables 75 3.3. Analizar hechos y datos para aislar las causas raíz 82 3.3.1. Determinar las causas probables 82 3.3.2. Análisis del diagrama de flujo de procesos 82 3.3.3. Determinar causas potenciales 86 3.3.4. Aislar Causa-Raíz 89 3.3.5. Acciones Remediales 91 3.4. Establecer acciones para eliminar las causas raíz 91 3.4.1. Propuesta de acción para cada causa raíz 92 3.4.2. Plan de ejecución de acciones establecidas 93 3.4.3. Plan de Recolección de datos 93 3.4.4. Plan de Contingencia 96
ix CAPITULO IV IMPLEMENTACIÓN LA RUTA DE CALIDAD EN PROCESO DE CALENTAMIENTO DE ACERO LÍQUIDO 97 4.1. Ejecutar las acciones establecidas 97 4.1.1. Comunicar las acciones establecidas 97 4.1.2. Proporcionar educación y entrenamiento 98 4.1.3. Ejecutar las acciones establecidas 100 4.1.3.1. Garantizar calibración de equipos Toma Muestra
de Temperatura 100 4.1.3.2. Cálculo de temperatura líquidus de colada de Acero
líquido 106 4.1.3.3. Operatividad de los calentadores de Cuchara y de
Tundish 117 4.1.3.3.1. Calentadores de Cucharas 117 4.1.3.3.2. Calentadores de Tundish 118 4.1.3.4. Reafirmación de Obligaciones del personal de colada continua 125 4.1.3.5. Adquisición de un nuevo calentador de cuchara 131 4.1.3.5.1. Identificación de la necesidad 131 4.1.3.5.2. Responsabilidades 131 4.1.3.5.3. Requerimientos 132 4.1.3.5.4. Definición de Especificaciones Técnicas 132 4.1.3.5.5. Colocación de la Orden de Compra 136 4.1.3.5.6. Recepción del Equipo 137 4.1.3.5.7. Puesta en marcha del Equipo 138 4.1.3.6. Inhibidor de Turbulencia para homogenización
Temperatura Tundish 140 4.1.3.6.1. Diseño de Inhibidor de Turbulencia 140 4.1.3.6.1.1. Criterios para dimensionar el Inhibidor de Turbulencia 142 4.1.3.6.1.2. Construcción del Inhibidor de Turbulencia 143 4.1.3.6.1.3. Resultados Obtenidos con el Inhibidor de turbulencia 146 4.1.3.7. Elaborar Plan mantenimiento preventivo de Equipos Calentamiento 150 4.1.4. Recolectar datos generados durante la ejecución 154 4.2. Verificar los resultados 155 4.2.1. Analizar los resultados parciales obtenidos 158 4.2.2. Comparar los resultados finales contra la meta planeada 162 4.2.3. Comparar el antes contra el después 164 4.3. Estandarizar 173 4.3.1. Establecer los procedimientos estándares de operación 173 4.3.2. Comunicar los nuevos procedimientos 174 4.3.3. Educación y entrenamiento al personal involucrado 175 4.3.4. Establecer un sistema de aseguramiento 178
x CAPITULO V DOCUMENTAR Y DEFINIR NUEVOS PROYECTOS 180 5.1 Definir problemas restantes 180 5.2 Reflexión sobre el proceso realizado 183 5.3 Informe sobre el proceso realizado y los resultados
obtenidos 183 5.4 Evaluación de la Ruta de Calidad aplicada 186 5.4.1 Reporte tres generaciones 189 CAPITULO VI CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 191 6.1 Conclusiones 191 6.2 Recomendaciones 195
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 199 GLOSARIO 202
ANEXOS 207
xi
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 Pasos de la Ruta de la Calidad 35 Tabla 2 Plan de Trabajo Ruta de la Calidad 38 Tabla 3 Definición del Proyecto 57 Tabla 4 Miembros del Equipo del Trabajo 59 Tabla 5 Meta Establecida 59 Tabla 6 Temperatura Acero Líquido en Tundish 68 Tabla 7 Perforación de líneas por sobrecalentamiento 72 Tabla 8 °C Temperatura Acero solicitada por turnos 75 Tabla 9 °C Temperatura Acero en Tundish por turnos 75 Tabla 10 °C Minutos de espera en torreta por turnos 77 Tabla 11 °C Temperatura de Acero en Tundish por Cuchara 77 Tabla 12 °C Temperatura de Acero solicitada por Cucharas 78 Tabla 13 Minutos de Espera de Cucharas Analizado por Cuchara 78 Tabla 14 °C Temperatura perdida por cucharas 79 Tabla 15 Circuito de cucharas 79 Tabla 16 Tabla para Análisis de Pareto 88 Tabla 17 Análisis del Porqué de las Causas 89 Tabla 18 Acciones establecidas 92 Tabla 19 Plan de Contingencia 96 Tabla 20 Organización de Personal para capacitación 99 Tabla 21 Temperatura de Acero líquido Enviada por Horno Cuchara 108 Tabla 22 Minutos que tarda en posicionarse la grúa sobre la cuchara 109 Tabla 23 Subida de la Colada de Horno Cuchara a Torreta (min) 109 Tabla 24 Giro de Torreta (min) 109 Tabla 25 Apertura de Cuchara (min) 110 Tabla 26 Toma de muestra de Temperatura en Tundish (min) 109 Tabla 27 Grados Centígrados perdidos en Proceso de HC-CC (min) 111 Tabla 28 Grados Centígrados Perdidos por minuto 112 Tabla 29 Grados Centígrados perdidos por minuto sin variación 112 Tabla 30 Actividades que intervienen entre traslado de HC a CC 113 Tabla 31 Variables que intervienen entre traslado de HC a CC 113 Tabla 32 Constantes para el cálculo de fórmula de Colada Continua 115 Tabla 33 Resumen de resultados de la Aplicación Fórmula de Colada Continua 116 Tabla 34 Diagnóstico de calentadores de Cuchara 118 Tabla 35 Diagnóstico de calentadores de Tundish 119 Tabla 36 Responsabilidades proceso de calentamiento de Acero
xii Líquido 129 Tabla 37 Características del Calentador a ser adquirido 133 Tabla 38 Especificaciones Técnicas de Calentador 135 Tabla 39 Especificaciones Comerciales de Calentador 136 Tabla 40 Materiales utilizados en armado de Tundish 145 Tabla 41 Materiales utilizados en el Inhibidor de Turbulencia (Cantidad) 145 Tabla 42 Materiales utilizados en armado del Inhibidor de Turbulencia (Costo) 146 Tabla 43 Tundish normal vs Tundish con Inhibidor de Turbulencia 146 Tabla 44 Comparación de incremento de costos Inhibidor de Turbulencia 150 Tabla 45 °C Temperatura Acero Solicitada por Tundish 160 Tabla 46 °C Temperatura Acero en Tundish por turnos 160 Tabla 47 Minutos de espera en Torreta por turno 161 Tabla 48 Temperatura Acero en Tundish por cucharas 161 Tabla 49 Temperatura Acero solicitada por cucharas 161 Tabla 50 Temperatura Acero perdida por cucharas 162 Tabla 51 Comparación de resultados Antes y Ahora 163 Tabla 52 Perforación líneas por sobrecalentamiento de acero Líquido Ahora 171 Tabla 53 Perforación líneas por sobrecalentamiento de acero Líquido Ahora 173 Tabla 54 Comunicar los nuevos procedimientos 174 Tabla 55 Oportunidades generadas en el Proyecto de Ruta de la Calidad 181 Tabla 56 Evaluación de la Ruta de la Ruta de la Calidad 188
xiii
ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 Producción Mundial de Acero en el año 2011 3 Figura 2 El Ciclo del reciclaje 7 Figura 3 Proceso de Producción ACERIA 8 Figura 4 Tipos de chatarra. 9 Figura 5 Configuración del Horno Eléctrico a Arco 10 Figura 6 Estructura del Horno Cuchara 11 Figura 7 Especificación SAE 1029 13 Figura 8 Revestimiento Refractario de Cucharas 14 Figura 9 Configuración de las máquinas de Colada Continua 15 Figura 10 Diseño de Tundish en ADELCA 17 Figura 11 Fotos de Tundish en ADELCA 18 Figura 12 Interfaz Cuchara-Tundish 22 Figura 13 El Ciclo Deming 32 Figura 14 Criterios para evaluar los Pasos de la Ruta de Calidad 46 Figura 15 Modelo Gráficas de Radar 54 Figura 16 Modelo Reporte de Tres Generaciones 55 Figura 17 Reporte de tres generaciones vs PHVA 56 Figura 18 Plan de Trabajo de la Ruta de la Calidad 61 Figura 19 Histograma Tundish Marzo 64 Figura 20 Box Plot- Marzo –Abril 65 Figura 21 Análisis Capacidad proceso Tundish 67 Figura 22 Resumen Estadístico Temperatura Tundish 68 Figura 23 Blox Plot Temperatura de Acero líquido por turno 69 Figura 24 Estadística básica comparada por turno 70 Figura 25 Comparación por Turnos-Temperatura solicitada por Colada
Colada Continua 71 Figura 26 Consecuencias de Sobrecalentamiento de Acero Líquido 72 Figura 27 Perforación de líneas por sobrecalentamiento 72 Figura 28 Análisis Macrografías Palanquillas 74 Figura 29 Grados Perdidos en Temperatura Tundish por turnos 76 Figura 30 Gráfica Correlación Espera Vs °C Perdidos 80 Figura 31 Gráfica Correlación Espera Vs °C en Tundish 81 Figura 32 Gráfica temperatura perdida Vs Temperatura en Tundish 81 Figura 33 Causas y variabilidad Temperatura de Acero Líquido para Colada Continua 83 Figura 34 Diagrama Causa-Efecto Variabilidad Temperatura Acero líquido Tundish 84 Figura 35 Diagrama del flujo del proceso 85 Figura 36 Causas Potenciales 86 Figura 37 Priorización de Causas Potenciales 87
61
69
xiv Figura 38 Diagrama de Pareto 88 Figura 39 Plan de Acción 94 Figura 40 Plan de Recolección de Datos 95 Figura 41 Capacitación personal Acería 99 Figura 42 Funcionamiento de Termocuplas 100 Figura 43 Partes de una termocupla 101 Figura 44 Condiciones de medición de Isoplot 103 Figura 45 ISOPLOT temperatura de acero líquido en Tundish 105 Figura 46 Actividades involucradas en el cálculo de temperatura de Acero Líquido 107 Figura 47 Temperatura de Acero Líquido enviada por HC 108 Figura 48 Posicionamiento de Grúa sobre Cuchara (min) 109 Figura 49 Subida de la colada de Horno Cuchara a Torreta (min) 109 Figura 50 Giro de Torreta (min) 109 Figura 51 Apertura de Cuchara (min) 110 Figura 52 Toma de Temperatura de Colada en Tundish 110 Figura 53 Temperatura de Acero líquido en Tundish (min) 111 Figura 54 Grados Centígrados perdidos en el proceso de HC-CC 111 Figura 55 Grados Centígrados Perdidos por minuto 112 Figura 56 Datos necesarios para el cálculo de T°C en Horno Cuchara 114 Figura 57 Fórmula de Cálculo de Temperatura Acero Líquido 115 Figura 58 Resumen de resultados de la Aplicación Fórmula de Colada Continua 116 Figura 59 Distribución de Calentadores de Cuchara en ADELCA 118 Figura 60 Distribución de Calentadores de Tundish en ADELCA 120 Figura 61 Cronograma de actividades para revisión de calentadores 121 Figura 62 Evaluación Operatividad de calentadores de Cuchara y Tundish 122 Figura 63 Curva Calentamiento Cucharas 124 Figura 64 Curva Calentamiento Tundish 124 Figura 65 Reafirmación de Obligaciones del personal de Colada Continua 126 Figura 66 Flujograma del Proceso – Reafirmación obligaciones personal
93
128 Figura 67 Evaluación de cumplimiento de desempeño 130 Figura 68 Llegada del Calentador Nuevo 138 Figura 69 Calentador de Cuchara nuevo Instalado 139 Figura 70 Calentador Nuevo en proceso de prueba 139 Figura 71 Tundish Vista Superior, localizada zona de impacto 141 Figura 72 Tundish Vista lateral, localizada zona de impacto 141 Figura 73 Esquema de Fabricación con el Inhibidor de Turbulencia 143
xv Figura 74 Fabricación de Tundish con el Inhibidor de Turbulencia 144 Figura 75 Recolección de datos en prueba de inhibidor de Turbulencia 147 Figura 76 Temperatura zona de impacto Tundish prueba inhibidor
turbulencia 148 Figura 77 Resultados obtenidos con el inhibidor de Turbulencia 149 Figura 78 Programa mantenimiento preventivo mensual Equipos
Calentamiento 152 Figura 79 Guía Ejecución actividades Mantenimiento Preventivo 153 Figura 80 Histograma de Temperatura Tundish –Septiembre 155 Figura 81 Variación de la temperatura de acero líquido en Tundish 156 Figura 82 Análisis Capacidad Proceso Temperatura Acero Líquido en Tundish 157 Figura 83 Resumen Estadístico de Temperatura de Acero Líquido en Tundish 158 Figura 84 Resumen Estadístico de Temperatura de Acero Líquido en Tundish por turno 159 Figura 85 Objetivo comparado con los resultados obtenidos 164 Figura 86 Temperatura de Acero líquido en Tundish ANTES- AHORA 165 Figura 87 Comparación Indicadores proceso de mejora ANTES vs AHORA 170 Figura 88 Impacto aplicación de actividades de mejora 170 Figura 89 Perforación de líneas por sobrecalentamiento de Acero líquido 171 Figura 90 Comparación perforación líneas causadas por
sobrecalentamiento acero líquido 171 Figura 91 Comparación de la calidad interna de la palanquilla 172 Figura 92 Horarios de capacitación 176 Figura 93 Listado del Personal para capacitación 177 Figura 94 Cronogramas para Auditoria de Aseguramiento 178 Figura 95 Evaluación de la Ruta de la Calidad 184 Figura 96 Informe de la Ruta de la Calidad 185 Figura 97 Criterios para la Evaluación de la Ruta de la calidad 187 Figura 98 Evaluación de los pasos de la ruta de calidad 188 Figura 99 Reporte 3 Generaciones 190
1
RESUMEN
Las organizaciones eficientes reconocen que para ofrecer lo que sus clientes
necesitan, deben enfocarse en mantener y mejorar los procesos; con este
antecedente se buscará controlar el proceso de calentamiento de acero
líquido para la colada continua mediante Ruta de la Calidad.
El presente trabajo se ha dividido en dos partes, en la primera fase se realiza
una introducción de la Empresa Acería del Ecuador C.A. ADELCA y su área
de fundición enfatizando el calentamiento de acero líquido para la colada
continua. En el capítulo dos se explica el despliegue de las actividades de la
Ruta de la Calidad basadas en el Ciclo Deming: Planear, Hacer, Verificar y
Actuar. Basado en el diagnóstico de la situación inicial del proceso, se
aplican algunas herramientas ajustadas a la realidad de esta empresa, tal
como consta en el capítulo tres.
La segunda fase arranca con el capítulo cuatro, donde se detalla las
condiciones y los resultados obtenidos con la implementación de las
actividades propuestas para mejorar el proceso, en el capítulo cinco se
documentan y definen posibles nuevos proyectos los cuales permitirán que
la empresa continúe con el proceso de mejora continua. Se concluye en el
capítulo seis, que mejorar el proceso de calentamiento de Acero líquido
mediante la Ruta de la Calidad permite ajustar la variable temperatura dentro
de los límites de control para garantizar que el sistema automatizado de
enfriamiento extraiga el calor uniformemente.
Palabras clave: Mejora continua, Ruta Calidad, Calentamiento Acero
Líquido, Colada Continua, Palanquilla.
2
SUMMARY
Efficient organizations recognize that to deliver what your customers need,
should focus on maintaining and improving processes, with this background
will seek to control the heating process liquid steel for continuous casting by
applying Quality Road.
This paper is divided into two parts; in the first phase will be an introduction
of “ACERIA DEL ECUADOR C.A. ADELCA, emphasizing the warming liquid
steel in the continuous casting. In Chapter two will explain step by step
deployment activities based Quality Road in Deming Cycle: Plan, Do, Check
and Act. Based on the diagnosis of the initial situation of the process, apply
some tools tailored to the reality of this company, as stated in chapter three.
The second phase starts with chapter four, where detailing the conditions
and the results obtained with the implementation of the proposed activities to
improve the process, in chapter five will be documented and identified
possible new projects which will allow the company to continue with the
continuous improvement process. It will conclude in chapter six, which
improve the heating of liquid steel by Quality Road to adjust the variable
temperature inside the control limits to ensure that the automated primary
and secondary cooling system of continuous casting
In addition to created a culture of stability in the company improving the
performance of human resources.
Key words: Continuous improvement, Quality Road, liquid steel heating,
Continuous Casting, Billet.
3
DIAGNÓSTICO DEL PROCESO DE CALENTAMIENTO DE ACERO
LÍQUIDO PARA LA COLADA CONTINUA EN LA EMPRESA ADELCA E
IMPLEMENTACIÓN DE LA MEJORA MEDIANTE RUTA DE LA CALIDAD
La fabricación del acero juega un papel trascendental en el desarrollo
histórico de la humanidad. La demanda mundial ha incrementado los precios
especialmente de la materia prima como es el caso de la palanquilla, la base
para la fabricación de varillas y perfiles utilizados en la construcción.
ACERIA DEL ECUADOR C.A. ADELCA es una industria Siderúrgica
fundada en 1963 por un grupo de empresarios ecuatorianos, está dedicada a
la fabricación y comercialización de productos de acero.
La función principal de esta unidad de producción es fundir chatarra
ferrosa reciclada, hasta convertirla en una colada de acero líquido para
ajustarla a la composición química requerida por el cliente y luego someterla
a un proceso para la obtención de barras o palanquillas de acero, este
proceso de solidificación requiere de un control de variables especialmente
la temperatura de la colada, para garantizar la calidad del producto final: la
palanquilla.
El seguimiento de un proceso como el caso del de calentamiento de
acero líquido para la colada continua, ayuda a identificar la causa que origina
un resultado no esperado e inclusive identificar oportunidades de mejorarlo.
A lo largo del presente trabajo se observa la implementación en la
empresa Acería del Ecuador de esta secuencia lógica de ocho actividades
propuestas por la metodología de la Ruta de la Calidad, basada en el Ciclo
4 Deming: Planear, Hacer, Verificar y Actuar logrando la estabilización del
proceso de la variable temperatura dentro de los rangos establecidos para
alcanzar la meta propuesta, además de crear una sinergia
interdepartamental, mostrándose la efectividad de esta herramienta de
mejora continua.
5
FASE 1
CAPITULO I
GENERALIDADES
La fabricación del acero juega un papel trascendental en el desarrollo
histórico de la humanidad.
A lo largo de los años la demanda mundial del acero ha incrementado
los precios especialmente de la materia prima o subproductos de como es el
caso de la palanquilla, siendo esta la base para la fabricación de varillas y
perfiles utilizados en la construcción.
Figura 1. Producción Mundial de Acero en el año 2011
FUENTE: Word Steel Group, (2011). Crude Steel Production 2011.
Recuperado en abril 25, 2012 Disponible en http://www.worldsteel.org/
zdms/internetDocumentList/ steel-stats/2011
Crude steel production 2011The figures below are in thousand tonnes.
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec TotalEuropean Union (27) 14.744 14.627 16.301 15.705 16.199 15.605 14.964 12.730 14.666 15.193 14.193 12.541 177.431Other Europe 3.040 2.745 3.055 3.038 3.164 3.060 3.070 3.037 3.214 3.325 3.084 3.345 37.181North America 9.859 9.100 10.243 9.877 10.007 9.925 10.093 10.131 9.910 9.893 9.745 10.134 118.927Africa 1.234 1.048 1.193 1.100 1.193 1.191 1.207 1.200 1.103 1.206 1.090 1.202 13.966Middle East 1.802 1.730 1.723 1.726 1.711 1.665 1.587 1.677 1.661 1.681 1.641 1.718 20.325Asia 83.361 75.830 82.494 80.916 83.040 82.246 82.177 81.251 78.780 78.308 72.223 74.581 954.190Oceania 733 631 725 709 638 571 616 668 626 473 434 424 7.248
Total 64 countries 128.059 118.372 129.858 126.694 129.971 127.674 127.259 124.301 122.939 123.533 115.368 117.058 1.490.060Argentina 362 440 471 474 496 470 491 489 473 506 484 500 e 5.655Brazil 2.764 2.687 3.038 3.066 3.269 3.004 3.129 3.026 2.859 2.891 2.741 2.688 35.162Chile 151 130 151 146 157 139 149 147 96 113 119 120 e 1.620Colombia 100 101 119 111 115 113 95 112 107 100 105 110 e 1.290Ecuador 32 32 40 46 48 50 49 41 43 45 47 50 e 525Paraguay 1 1 2 2 3 3 2 2 4 4 3 4 e 30Peru 72 67 67 64 74 81 77 77 80 84 89 90 e 925Uruguay 0 4 8 6 7 8 8 8 8 8 8 8 e 80Venezuela 264 298 327 261 266 261 269 241 230 208 218 225 e 3.070South America 3.746 3.760 4.223 4.176 4.435 4.129 4.269 4.143 3.900 3.959 3.814 3.795 48.357
6
Se observa que en el Ecuador el área siderúrgica está en proceso de
desarrollo, este país es apenas productor de 525.000t de acero crudo;
considerando que solo cuentan con 3 empresas dedicadas a este tipo de
negocio. En contexto, nuestro país está rodeado de grandes productores de
acero como el caso de Brasil, Argentina, Venezuela, Perú, Colombia y Chile.
1.1. La Empresa ACERIA DEL ECUADOR .C.A. ADELCA
En el Ecuador ADELCA, ANDEC y NOVACERO son las únicas
empresas que laminan productos a partir de la utilización de palanquilla.
A lo largo de los años, estas empresas han invertido en la adquisición de
maquinaria y equipos para fabricar su propia materia prima y reducir
paulatinamente su importación que hace tan solo 5 años atrás era en su
totalidad.
1.1.1. Antecedentes de ADELCA
ACERIA DEL ECUADOR C.A. ADELCA es una industria Siderúrgica
fundada en 1963 por un grupo de empresarios ecuatorianos, está dedicada a
la fabricación y comercialización de productos de acero.
La misión de esta empresa es ser: “Líderes en el reciclaje para la
producción de acero, con excelencia en el servicio, calidad, tecnología,
sistemas de gestión, recursos humanos, seguridad industrial, protección
ambiental y responsabilidad social”. La visión adoptada: “Siempre pensando
7 en el CLIENTE, con el mejor servicio y los mejores productos de acero;
basándose en los siguientes valores corporativos:
• El cliente es lo primero
• Transparencia ética en todos nuestros actos.
• Compromiso con la calidad y la productividad
• Mejoramiento continuo
• Trabajo en equipo”.
FUENTE: Sitio Corporativo ADELCA,. (2012). Quienes Somos. Recuperado
en abril 25, 2012 disponible en www.adelca.com/sitio/esp/corporativo.php
1.1.2. Unidades de Producción
Acería del Ecuador C.A. tiene su planta de producción instalada en el km
1 ½ vía Aloag Santo Domingo, parroquia Aloag, cantón Mejía, provincia de
Pichincha, su producción se derivan de tres unidades de negocio
especializadas según los tipos de productos.
El área de comercialización está distribuida en sucursales a lo largo de
todo el país: Portoviejo, Guayaquil, Machala, Ibarra, Quito Norte, Ambato,
Cuenca y Loja.
La empresa cuenta con un Sistema de Gestión Integral, es decir la
Certificación de la Normas ISO 9001, ISO 14001 y OHSAS 18001, además
de los Sellos de Calidad INEN en los productos correspondientes.
8
En sus inicios, ADELCA arrancó con los trenes de Laminación de
productos llamados largos como varilla sismo resistente de acero diámetro
de 8 a 32 mm, perfiles: barras redondas, barras lisas, barras cuadradas,
ángulos y pletinas.
Paulatinamente luego de 15 años incorporó el área de Trefilación, con
productos como clavos, alambre de púas, malla de cerramiento, mallas
electro soldadas, mallas para cerramiento, malla para tumbados,
galvanizados y recocidos, varillas trefiladas y material figurado. En esta
etapa de la empresa, todas las materias primas (Subproductos del Acero)
eran importadas desde Brasil, Venezuela, Ucrania, Turquía etc.
Considerando la creciente demanda de productos de acero para la
construcción y para sustituir la importación de palanquilla ADELCA, como
parte de su proyecto de inversión, el 12 de junio de 2008 arrancó con la
planta de reciclaje de chatarra ferrosa para obtener palanquillas, poniendo
en operación la Fundidora.
En esta unidad de producción se fabrica la palanquilla, materia prima de
los productos laminados, con dos características de acuerdo a la
especificación del cliente: la composición química establecida, su
configuración física (longitud, y sección). Se ha definido dos tipos de
clientes, Interno (área de laminación) y el externo; especialmente las dos
empresas Siderúrgicas Nacionales; no se descarta la iniciativa de exportar
9 este sub producto. El nivel de comercialización es diferente ya que la varilla
y trefilados son entregados al detalle directamente al cliente por medio de
distribuidores o las respectivas sucursales, en cambio la palanquilla por ser
un subproducto, sólo podrá ser comercializada a empresas laminadoras.
El reciclaje de chatarra de acero, permite sacar del entorno residuos del
ambiente facilitando la reutilización de recursos y visto desde la perspectiva
económica implica la retención de divisas por eliminarse la importación de
materia prima. Sin dejar de lado la red de personas vinculadas a la actividad
de reciclaje abriendo fuentes de trabajo directo e indirecto en la recolección,
acopio y transporte de chatarra.
Figura 2. El Ciclo del reciclaje
Aplicación Ruta Calidad
AREA DE FUNDICIÓN
10 FUENTE: Sitio Corporativo ADELCA,. (2012). El Ciclo de la chatarra.
Recuperado en abril 26, 2012. Disponible
en http://www.adelca.com/sitio/esp/corporativo.php
1.1.3. Proceso de Producción ACERIA
La función principal de esta área es fundir chatarra ferrosa reciclada,
hasta convertirla en una colada de acero líquido para ajustarla a la
composición química requerida por el cliente y luego someterla a un proceso
de solidificación para la obtención de barras o palanquillas de acero.
El proceso de producción Acería se ha descrito simplificada mente en el
siguiente diagrama de Flujo:
Figura 3. Proceso de Producción ACERIA
Recepcionar Materias Primas
Inicio
Prepara Canastas Chatarra
Fundir- Horno Eléctrico a Arco (HEA)
Afinar -Horno Cuchara (HC)
Comp. Química Adecuada?
Colar Acero- Colada
Continua
Producto Conforme?
Entregar Producto Cliente
Fin
No
Si
Si
No
PROCESOS DE APOYO Mantenimiento de
Máquinas y Equipos En Colada Continua
11 1.1.3.1. Preparación de Cargas de Cesta
Como parte del proceso de Preparación de carga, se considera la
recepción de materia prima (chatarra) y colocación de Cal Cálcica y
Dolomítica dentro de una cesta de 24 𝑚𝑚3de capacidad; considerando un mix
de 2 cargas. La chatarra se funde y se convierte en acero líquido a través de
arcos eléctricos de alta potencia por 3 columnas de electrodos de grafito que
descienden por la tapa del Horno. En ADELCA, la chatarra se ha clasificado
de la siguiente manera:
TIPO DENSIDAD t/m3 DESCRIPCION FOTO
Copex 0,50-0,70
Chatarra
compactada cizallada
Pacas 0,40-0,60
Material
compactado en forma de cuadrado
o rectangular
Fabrica 1,00-2,10
Chatarra que
proviene de los procesos internos
de ADELCA
Shredder ADELCA 1,30
Chatarra triturada en la máquina
Shredder
Figura 4. Tipos de chatarra.
12 1.1.3.2. Fundición de Chatarra
El área de fundición está equipada con un Horno Eléctrico a Arco de una
capacidad de producción de 300.000t de acero por año, tiene un diámetro
aproximado de 5m, está conformado por una serie de paneles refrigerados,
e internamente recubierto por material refractario diseñado para resistir altas
temperaturas.
La principal función del Horno Eléctrico a Arco es convertir la materia
prima sólida (Chatarra) en acero líquido, para luego afinarlas.
La configuración del Horno se muestra a continuación:
Figura 5. Configuración del Horno Eléctrico a Arco
FUENTE: Steel University,. (2012). Configuración del Horno Eléctrico a Arco.
Recuperado en mayo 1, 2012. Disponible en http://www.steeluniversity.org
Una vez introducida la chatarra y los escorificantes en el horno, se bajan
los electrodos originando el arco hasta fundir completamente los materiales
cargados dando lugar a la creación de una colada o acero líquido con
13 alrededor de1650 °C, el tiempo de este proceso va de 35 a 40 minutos. El
proceso de fundición a la vez de utilizar energía eléctrica también utiliza
energía química por la reacción de combustión entre el Oxígeno y Carbón de
Inyección, los cuales son inyectados automáticamente a lo largo del proceso.
1.1.3.3. Calentamiento y Homogenización de Acero líquido
Una vez que el acero es colado en un recipiente provisto de material
refractario, es trasladada hacia el área de Horno Cuchara, de configuración
muy similar a la del Horno eléctrico, con electrodos de menor tamaño. En el
Horno Cuchara, se calienta el acero a través de energía eléctrica y se ajusta
la composición química del acero según especificación solicitada, para ello
homogeniza la mezcla mediante un burbujeo con gas Argón. Otro fin del
Horno Cuchara es actuar como “regulador” entre los tiempos de colado de
Horno Eléctrico a Arco y la máquina de Colada Continua.
Figura 6. Estructura del Horno Cuchara
FUENTE: Steel University,. (2012). Estructura del Horno Cuchara.
Recuperado en mayo 1, 2012. Disponible en http://www.steeluniversity.org
14 El ajuste de la composición química del acero consiste en adicionar
paulatinamente ferroaleaciones como Fe Si (Ferro Silicio), Fe Si Mn (Ferro
Sílico Manganeso), y C (Carbón Coque) en el acero líquido. La composición
del acero es verificada mediante la toma de muestras analizadas en el
laboratorio de Acería utilizando un Espectrómetro este “es un instrumento
óptico que se usa para medir las propiedades de la luz sobre una porción
específica del espectro electromagnético. Su utilidad es realizar análisis
espectroscópicos para identificar materiales. La variable medida es
generalmente intensidad de la luz” Recuperado de
http://www.espectrometria.com/espectrometros. Es decir el equipo codifica la
intensidad de luz generada por un chispazo en la muestra y le asigna un
determinado elemento del acero como C%, Mn%, Si%, P%, S%, etc. La
química del producto depende del cliente, en ADELCA; se trabaja según
clasificación de la Norma Internacional SAE que califica a la aleación con
cuatro dígitos, los dos últimos dígitos especifica la cantidad de carbón
presente.
“La norma AISI/SAE (también conocida por SAE-AISI) es una
clasificación de aceros y aleaciones de materiales no ferrosos. SAE es el
acrónimo en inglés de Society of Automotive Engineers (Sociedad
Norteamericana de Ingenieros Automotores)” Wikipedia Enciclopedia Libre,.
(2012). Norma AISI/SAE. Recuperado en mayo 1, 2012. Disponible en
http://es.wikipedia.org/wiki/AISI-SA
15 El producto más fabricado en ADELCA según solicitud del cliente es el
acero SAE 1029, según esta norma la composición química del acero debe
tener:
SAE 1029 C% Mn% Si% P% S% Cu% Cr% Ni% Sn% Mo% Min 0,260 0,800 0,100
0,043 0,045 0,025 0,200 0,250 0,060 0,060 Max 0,300 1,000 0,500 Figura 7. Especificación SAE 1029
FUENTE: Hoja de Especificación Técnica ADELCA-Composición Química
SAE 1029
Una vez que la colada alcanza la composición química requerida, el
Colador 1 solicita la temperatura a la que debe enviarse la colada. Para ello
debe considerar el tipo y secuencia de cuchara, tiempo de espera en torreta
y número de colada en Tundish. A continuación se hará una descripción de
cada uno de estos equipamientos que forman parte central de esta mejora
del proceso.
1.1.3.3.1. La cuchara
La cuchara es un recipiente de almacenamiento temporal de acero
líquido, por lo que exige la colocación de un revestimiento refractario capaz
de soportar estas condiciones de trabajo. Las cucharas son protegidas en
los puntos de impacto con ladrillos de magnesita fundida. En el fondo de la
16 cuchara se ubican dos compartimientos, el tapón poroso por el cual se
conecta el nitrógeno para homogenizar la temperatura y el otro corresponde
a la válvula gaveta que es un mecanismo que permite verter la colada en el
Tundish.
En la empresa ADELCA se cuenta con un juego de 7 cucharas con
capacidad de recepción de 35t de acero líquido, mientras una cuchara está
en el proceso de Horno Cuchara, una está colocada en la torreta y la otra
está siendo vaciada según la velocidad de las líneas en colada continua.
Figura 8. Revestimiento Refractario de Cucharas
FUENTE: Refratechnick Steel,. (2012). Concepciones para cuchara de
colado de acero. Recuperado en mayo 1, 2012. Disponible en
http://www.refra.com/cms/es
Las cucharas pueden ser elaboradas con 2 tipos: Dolomíticas o Básicas,
considerándose el tipo de material, previendo su uso: la cuchara Dolomítica
en proceso continuo dura más coladas, a diferencia de la Básica que en
Tapón Poroso
17 cambio tiene gran resistencia del material al momento de una parada brusca
del proceso; según referencias dadas por el Jefe de Refractarios.
1.1.3.4. Colado Continuo de Acero
El acero líquido que proviene de las operaciones de Horno Cuchara
reside temporalmente en el Tundish o distribuidor para mediante el proceso
de solidificación obtener el producto terminado: la palanquilla. En el proceso
de colada continua se establece la longitud (4000, 8000 o 12000, 12100mm,
etc.) y sección del producto (100x100 o 130x130 mm) que no implica más
que un cambio en el molde o configurar el proceso automático de oxicorte.
1.1.3.4.1. Configuración de las máquinas
En la plataforma se fijan los equipos principales que conducen el acero
líquido hasta el molde.
Figura 9. Configuración de las máquinas de Colada Continua
FUENTE: Chevrand L., (2010). Curso de Colada Continua (pp. 10). São
Paulo: Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais ABM.
TUNDISH
18
Con la ayuda del puente grúa de 80t, la cuchara con acero líquido es
posicionada en la Torreta, esta gira, para abrir el mecanismo de válvula
gaveta, el chorro de acero líquido cae en el Tundish, y luego pasa
simultáneamente por tres líneas de colado. El proceso es en línea pues
gracias a la torreta se puede realizar el cambio de las cucharas sin
interrumpir la secuencia, basta que el Tundish mantenga su nivel de acero.
La primera vez de arranque se utiliza una falsa barra que sirve para
guiar el acero del proceso en el momento inicial de la solidificación, pasa por
el enfriamiento primario o lingotera y ya sólido en la superficie pero con
centro de acero líquido, la palanquilla pasa por rociadores de agua que
constituyen el circuito de enfriamiento secundario y una serie de rodillos que
la van transportando hasta llegar al área de corte para luego depositarse en
la mesa de enfriamiento para que alcance la temperatura de 700°C donde la
palanquilla ya pueda imantarse por electroimanes y ser apiladas en rumas.
1.1.3.4.2. El Tundish o Distribuidor
“La función principal del Tundish es distribuir el acero líquido entre las
múltiples líneas, promover la flotación de las inclusiones, homogenizar la
temperatura del acero, abastecer al molde de un flujo constante de acero
líquido y servir de depósito durante los cambios de cucharas.” Chevrand L.,
(2010). Curso de Colada Continua (pp. 48). São Paulo: Associação Brasileira
de Metalurgia e Materiais ABM.
19 La vida útil de los distribuidores es crucial para la secuencialidad de las
coladas, pues cuando este o las válvulas se desgastan debe ser cambiado,
interrumpiendo el proceso continuo. Las válvulas son piezas fijas de zirconio
instaladas en el piso del Tundish, tienen un juego de 2 orificios con aberturas
de 12 a 15 mm, en el momento de la operación estas piezas son abiertas
con lanzas de oxígeno.
El Tundish de ADELCA, está diseñado para colar simultáneamente con
3 líneas a buza abierta.
Figura 10. Diseño de Tundish en ADELCA
El refractario del Distribuidor está conformado por una capa aislante que
se coloca entre la estructura metálica y el revestimiento permanente del
repartidor sirven para minimizar la pérdida de temperatura al medio
ambiente.
“El revestimiento permanente o de seguridad es una pared conformada
por ladrillos de alta alúmina (óxido de aluminio al 70%) material resistente a
altas temperaturas que protege la carcasa de acero. Este puede durar de 1 a
2 años pues esta siempre cubierto por el revestimiento de trabajo, el cual se
desgasta por la erosión del acero líquido, este es una mezcla de masa
20 básica de sínter de magnesita (carbonato de magnesio) de alta
refractariedad mezclada con un 20 al 30% de agua, esta masa es aplicada
en frío” Refratechnick Steel,. (2012). Concepciones para Tundish Colado de
acero. Recuperado en mayo 1, 2012. Disponible en www.refra.com/cms/es
Pared lateral Revestimiento de trabajo
Figura 11. Fotos de Tundish en ADELCA
1.1.3.4.3. Sistema de enfriamiento Primario y Secundario
“El proceso de solidificación consiste en transformar el acero líquido en
sólido con el objetivo de darle una forma o geometría que permita realizar
procesos de conformado posteriores (productos intermedios) o lograr una
geometría definitiva para una pieza (producto final)” Martin A., (2011). Curso
de Colada Continua (pp.4). Buenos Aires: Instituto Argentino de Siderurgia.
El sistema de enfriamiento está conformado por el molde o lingotera
(enfriamiento primario) por el cual circula 1800 litros de agua por minuto, la
lingotera es un molde tubular de cobre con una aleación de Cromo Cr, Plata
21 Ag, con una longitud de 700mm, de forma cuadrada con la sección del
producto (130x130mm o 100x100mm) para el caso de ADELCA.
“En el momento que cae el acero en el molde, inicia un movimiento
oscilatorio que con la ayuda del lubricante permiten que empiece a
descender gracias a la piel solidificada formada en primera instancia. Luego
la palanquilla todavía con centro líquido empieza a recorrer la curvilínea,
rodeada por una serie de rociadores de agua automatizados que implica el
control de intensidad de agua por bloque considerando la velocidad de
colado” Martin A., (2011). Curso de Colada Continua (pp.5). Buenos Aires:
Instituto Argentino de Siderurgia.
En este proceso de solidificación la palanquilla tienen a formar defectos
sub-superficiales como grietas internas si no se controlan alguna de las
variables como temperatura de colada y cantidad de agua, ya que en este
punto el producto se transforma de líquido a sólido sometiéndose a un gran
choque térmico, cuyo resultado final es la solidificación controlada del
producto.
Si la temperatura del acero fuera muy elevada, el molde que también
tiene un sistema automatizado de enfriamiento no alcanzaría a enfriar el
acero y la piel que se formaría sería muy débil, la misma que por la presión
ferrostática que ejerce el acero líquido no soportaría y se produciría una
22 perforación, trayendo como consecuencia grandes daños al sistema de
enfriamiento secundario, pues todas las boquillas de los rociadores se
taponarían con acero. De ahí la importancia de establecer un mejoramiento
del proceso de calentamiento de acero líquido en Tundish.
1.1.3.4.4. Equipos de calentamiento
Al trabajar con recipientes que resisten altas temperaturas, estos deben
estar sometidos a un proceso de precalentamiento, para ello el área cuenta
con calentadores para Cuchara y para Tundish. Los calentadores de Tundish
ayudan a reducir el choque térmico entre el refractario y el acero líquido, la
llama de calentamiento está direccionada a las válvulas es decir hacia donde
el acero va a fluir.
Este recipiente es colocado sobre el carro Porta Tundish para
posicionarlo sobre los moldes y bajo la torreta; en caso de emergencia se
puede retirar rápidamente el distribuidor del área de trabajo. En ADELCA, se
cuenta con dos calentadores de Tundish operativos y uno de emergencia.
Los calentadores de Cuchara “tienen un doble objeto, secar el refractario
cuando se arma una nueva cuchara y calentarlas cada vez que van a recibir
la colada del horno. Se entiende por “secado” el hecho de eliminar toda la
humedad, un correcto secado requiere cierta temperatura y tiempo que
permita la penetración del calor hasta la parte posterior del refractario.
23 Cuanto más alta sea ésta, menor es la pérdida de temperatura del acero”
Refratechnick Steel,. (2012). Calentamiento de Cucharas. Recuperado en
mayo 3, 2012. Disponible en http:// www.labea.com
En ADELCA se tiene tres calentadores de cuchara, distribuidos a lo largo
de la planta, para facilitar el traslado de las cucharas al momento del colado
del Horno Eléctrico.
1.1.3.4.5. Parámetros de Colada Continua (Variables del Proceso)
“El vaciado de metales líquidos para la fabricación de productos
perfilados es una tecnología utilizada desde la antigüedad por el pueblo
chino, aproximadamente 1000 años A.C, para la producción de artefactos
fundidos a partir de bronce y de hierro líquido, en el siglo XIX aparecen las
primeras ideas del lingotamiento o colado continuo de metales, y
especialmente con la revolución industrial el colado de aceros” Chevrand L.,
(2010). Curso de Colada Continua (pp. 7). São Paulo: Associação Brasileira
de Metalurgia e Materiais ABM.
El proceso de solidificación en la fabricación de acero requiere de un
control de variables entre ellos la temperatura, la velocidad de colado, el
enfriamiento primario y secundario, con esto se garantiza la productividad en
Colada continua y la calidad del producto final: la palanquilla.
24 De ahí la importancia de centrar este proceso de mejoramiento en la
interfaz Cuchara y Temperatura de acero líquido en Tundish, pues este es el
repositorio temporal para pasar al proceso de solidificación.
Figura 12. Interfaz Cuchara-Tundish
FUENTE Madias J., (2011). Curso de Colada Continua (pp.45). Rosario:
Metallon.
El cálculo de temperatura (líquidus) de acero al ser una operación
manual depende de las consideraciones que tenga el operador de turno en
cuanto a las variables del proceso. Cuando el proceso requiere de una
temperatura precisa, el control del sobrecalentamiento debe referenciar el
buen calentamiento de la cuchara y el Tundish como recipientes refractarios
receptores de acero líquido.
Cuchara
Tundish
Solidificación
Acero Líquido
Acero Líquido
25 1.2 Antecedentes
A nivel general, la palanquilla es un producto semielaborado, obtenido a
través de la fundición por arco eléctrico de chatarra para transformarse en
acero líquido, luego mediante un proceso de solidificación se obtiene
lingotes (palanquillas) de sección 130x130mm con una longitud de 12m, este
producto es la materia prima para elaborar varillas de construcción y perfiles
laminados. Para esto, la palanquilla es calentada en un Horno a 1200°C
aproximadamente, se desplaza por cajas de desbaste donde sufre una
deformación brusca disminuyendo su sección y creciendo en longitud, el
siguiente paso son las cajas acabadoras que dan los resaltes y demás; se
requiere que ésta palanquilla no tenga defectos internos ni externos que
puedan generar problemas por el paso de las cajas laminadoras.
El tema central está enfocado en la elaboración de palanquilla ya que la
extracción térmica adecuada de acero en fase líquida a sólida es un punto
crítico de control por lo que es importante garantizar que el acero líquido en
el proceso de calentamiento tenga la temperatura establecida dentro de los
rangos, porque el sistema de enfriamiento primario y secundario en la
Colada Continua de Acería del Ecuador está automatizado a temperaturas
de acero liquido estandarizadas y si es muy alta causa defectos (internos y
externos) en la palanquilla como: grietas, además de daños en recipientes y
equipos; riesgo de pérdidas de líneas de producción o perforaciones. Y a su
26 vez si la temperatura es muy baja ocasiona pérdidas de productividad por
una solidificación prematura del acero.
Con este antecedente y considerando que la empresa Acería del
Ecuador ADELCA está comprometida con el mejoramiento continuo de sus
procesos reflejado en la calidad de sus productos e incremento de la
productividad, ha optado por la aplicación del Ciclo de Deming: Ruta de
Calidad en el proceso de Calentamiento de acero líquido en Horno Cuchara
para el colado continuo del acero.
1.3 Justificación e Importancia
La temperatura del acero líquido para el proceso de colada continua es
un punto crítico para obtener una buena calidad (interna y externa) de la
palanquilla y además evitar problemas operativos, inclusive se refleja en
temas de seguridad del personal y equipos.
Al mejorar el proceso de calentamiento de Acero líquido mediante la
Ruta de la Calidad se pretende que la variable temperatura esté dentro de
los límites de control para que se garantice que el sistema automatizado de
enfriamiento primario y secundario de colada continua que está configurado
para estos parámetros, extraiga el calor uniformemente a lo largo del lingote
y se eviten la formación de defectos internos en la palanquilla.
27 Por otro lado se busca tener una cultura de estabilidad en la empresa en
cuanto a la temperatura de acero líquido con que arriban a la colada,
además de tener control térmico en todos los recipientes de los procesos de
Horno Cuchara y Colada Continua y conocer las pérdidas de calor ya sea
por contacto (precaliento) o exposición a materiales o por tiempos de espera.
Un sobre calentamiento del acero genera deterioro en el material
refractario del Tundish y si este exceso de temperatura es repetitivo, puede
causar la perforación de líneas de producción o del recipiente siendo un
grave riesgo al personal que trabaja en el área. Otro efecto negativo del
sobrecaliento del acero es la aparición de grietas internas en la palanquilla,
producidas por tensiones térmicas originadas por contracción y expansión
ocasionado por el cambio brusco de temperatura y las condiciones de
refrigeración.
Por otro lado una baja temperatura del acero, puede causar que el acero
se solidifique antes de llegar al molde o lingotera y se deba parar
violentamente el proceso de producción generando pérdidas a la
organización; otro factor adicional, el acero líquido a temperaturas bajas
impide la apertura libre de cucharas.
Según el objetivo establecido los resultados de la implementación de la
Ruta de Calidad en el proceso de calentamiento del acero líquido para
colada continua permitirá mejorar la situación inicial de la empresa ACERIA
28 DEL ECUADOR C.A. ADELCA al estabilizar dicho proceso con lo que se
evitará pérdidas por solidificación prematura, pérdidas de equipos (Cuchara,
Tundish), estandarización del proceso, mejorar el desempeño del recurso
humano y sobre todo la calidad interna de la palanquilla.
Será también la oportunidad de poder aplicar las diferentes herramientas
revisadas durante el transcurso de la maestría de una manera práctica,
ajustada a la realidad de esta empresa con lo que se fortalecerá los
conocimientos adquiridos y permitirá obtener experiencia en este tipo de
implementaciones.
1.4 Definición del Problema
El acero líquido es obtenido a partir de la fundición por arco eléctrico de
chatarra ferrosa, en el Horno Cuchara es homogenizado y se adiciona
ferroaleaciones hasta obtener la composición química requerida por el
cliente.
Hasta esta fase el acero está en estado líquido, para luego a
condiciones controladas inicie su proceso de solidificación en colada
continua mediante el sistema de enfriamiento primario y secundario
automatizado. Este acero líquido debe llegar al Tundish o distribuidor a una
temperatura de 1545°C a 1560°C, para que permanezca durante el proceso
de colado por cualquiera de las tres líneas de producción, este distribuidor
29 sirve de amortiguador transitorio que previene el enfriamiento del acero
líquido y homogeniza la temperatura.
El operador de Cabina de colada continua es quien solicita la
temperatura a la que debe subir el Acero líquido contenido en la cuchara,
para esto debe tener en cuenta las siguientes consideraciones:
• Tiempo de espera en la torreta (tonelaje de cuchara en proceso)
• Número de coladas con las que se encuentra la cuchara
• Temperatura de Colada en Tundish
• Número de Coladas en el Tundish
El pedido de temperatura para colada continua es realizado en base a la
experiencia del personal más no basado en cálculos técnicos. Esta solicitud
de temperatura es realizada rápidamente por el operador y al no tener todas
estas variables disponibles los cálculos son erróneos, por lo que al medir la
temperatura en Tundish estos en su gran mayoría están sobre o bajo la
especificación.
El colador 1 de Colada Continua prefiere “para asegurar su trabajo” pedir
una colada con sobrecalentamiento de acero líquido, pues según percepción
aunque la temperatura llegue alta no se va a parar la producción por
enfriamiento del acero líquido, lo que acarrea problemas de productividad.
En contra parte el acero líquido, con temperaturas sobre la especificación
genera defectos internos y externos en la palanquilla (grietas y Rombosidad)
30
Para complementar, los recipientes que reciben el acero líquido está
cubiertos de refractarios, material que lo hace resistente a altas
temperaturas. Las cucharas tienen diferentes recubrimientos refractarios
dolomíticos o magnesianos y según este material la pérdida térmica por
tiempo es diferente.
Actualmente estos equipos no tienen un control a través de una curva de
calentamiento lo que dificulta al personal saber a qué temperatura pedir el
acero líquido pues hay pérdida al contacto del acero líquido con el recipiente
que lo alberga, considerando este caso los operadores piden temperaturas
aún más altas pero no siempre el Tundish o la cuchara tienen los mismos
grados centígrados al ingresar en el circuito de producción.
El personal carece de indicadores que le sirva para realizar el cálculo
correcto de la temperatura del acero y por ende estas son pedidas a ciegas,
viéndose reflejado en el descontrol en el calentamiento de acero líquido para
el proceso de colada continua.
Entre los principales problemas que ocasiona una temperatura bajo lo
especificada es el retorno de Acero líquido al proceso de inicio, con lo que se
genera un retraso en el proceso productivo, y se puede causar daños a los
equipos por el contacto del acero con los paneles que conforman el horno
eléctrico.
31
Al solicitar temperaturas sobre la especificación se corre el riesgo de
perforar líneas con lo que se genera desperdicios de producto por despuntes
de material originados en el proceso de abertura de líneas.
1.5 Objetivos
1.5.1 Objetivo General
Diagnosticar la situación actual del proceso de calentamiento de Acero
líquido para la Colada Continua en la empresa ADELCA e Implementar la
mejora mediante la Ruta de la Calidad.
1.5.2 Objetivos Específicos
Los objetivos específicos a alcanzar en el presente trabajo son:
1. Realizar un diagnóstico de la situación inicial del proceso de
Calentamiento de Acero líquido para Colada Continua.
2. Elaborar e implementar un plan de mejora del proceso, mediante la Ruta
de la Calidad.
3. Verificar los resultados obtenidos luego de la implementación de la
mejora.
4. Estandarizar las mejoras obtenidas en el proceso de calentamiento de
Acero líquido para la Colada Continua.
32
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.1. Los procesos de mejora continua
El incremento de la competencia mundial en plantas industriales ha
creado la necesidad de desarrollar capacidades de producción que permitan
a las organizaciones una ventaja competitiva sostenible sobre sus
adversarios como lo manifiestan Poler Raúl y Mula Josefa en su artículo
Gestión de la calidad total y mantenimiento productivo total en la fabricación
de alto rendimiento; y resaltan que para ello es indispensable Mejorar
Continuamente.
Según Summers D., (2006). Administración de la Calidad (pp.23)
México: Pearson Educación “La empresa cuenta con una diversidad de
estrategias que pueden utilizar para mejorar: formación de equipos,
aseguramiento de la calidad, justo a tiempo, administración de la calidad
total, Seis Sigma, Manufactura Delgada, Ruta de la Calidad y varias más (D,
1997)”; la selección depende de cada empresa y como desea aplicar la
estrategia.
2.2. El control del proceso
Un “proceso es la acción de tomar entradas y transformarlas en salidas
mediante la ejecución de actividades de valor agregado” como lo
33 referencia
2.3. El ciclo de control
Summers D., (2006). Administración de la Calidad (pp.389).
México: Pearson Educación.
El control del proceso implica establecer una gestión de los indicadores
que miden los resultados de dichos procesos. El seguimiento de un proceso
ayuda a identificar la causa que origina un resultado no esperado e inclusive
identificar oportunidades de mejorarlo.
“Las organizaciones eficientes reconocen que para ofrecer lo que sus
clientes necesitan, desean y esperan, deben enfocarse en mantener y
mejorar los procesos que les permite cumplir estas necesidades, deseos y
expectativas” Summers D., (2006). Administración de la Calidad (pp.209).
México: Pearson Educación.
La ciclo PHVA proporciona una metodología para la resolución de
problemas o mejora de procesos, ya que se enfoca en atacar las causas raíz
identificando el camino directo para alcanzar la meta establecida como se
menciona en “Poler R, Mula J., (2011) Gestión de la calidad total y
mantenimiento productivo total en la fabricación de alto rendimiento (pp.68).
España: Repositorio ESPE”, además de crear una sinergia
interdepartamental y concientizar el concepto de cliente-proveedor interno,
dando como resultado la satisfacción del cliente externo.
34
Figura 13. El Ciclo Deming
FUENTE: http://es.kioskea.net/contents/qualite/qualite-introduction.php3
Deming demostró que la alteración del proceso en realidad puede
incrementar la variación y ocasionar un desempeño más pobre y una medida
para evitar y eliminar las causas raíz de la variación de un proceso es la
aplicación del ciclo para la resolución de problemas (Planear, Hacer,
Verificar, Actuar).
El ciclo Deming refleja una metodología para la mejora continua, siendo
un proceso reiterativo de cada ciclo. En el proceso de mejora continua se
requiere de una metodología para “hacer girar” el Ciclo de Deming (PHVA).
La ruta de la Calidad ha demostrado ser una buena opción.
Según “Poler R, Mula J., (2011) Gestión de la calidad total y
mantenimiento productivo total en la fabricación de alto rendimiento (pp.59).
España: Repositorio ESPE, para lograr una buena aplicación primero se
planea el trabajo para lograr los resultados esperados (Planear), luego se
35 ejecuta el plan (Hacer), para luego analizar resultados (Verificar) y
finalmente se procede según los resultados obtenidos siempre enfocados en
el plan (Actuar) donde:
“Planear (Plan): desarrolla los objetivos y planes a implementar (requiere
comprensión, análisis de causa y el establecimiento de acciones correctivas)
Hacer (Do): implica la ejecución de planes para lograr los objetivos
planteados a la vez que se recolectan datos para evaluar los resultados
parciales obtenidos
Verificar (Check): es la comparación de los resultados obtenidos contra los
esperados, haciendo hincapié en las desviaciones existentes.
Actuar (Act): intervenir en el proceso para eliminar las causas de resultados
no satisfactorios, con su respectiva re-planificación para el logro de los
objetivos o si es el caso estandarizar rendimientos óptimos”.
Más adelante se explica como el Ciclo PHVA, se subdivide para
enfatizar los pasos de la Ruta de la Calidad.
2.4. Metodología para lograr la mejora continua
2.4.1. La importancia de la Ruta de la Calidad
“La ruta de la calidad es una secuencia normalizada de actividades
utilizadas para solucionar problemas o llevar a cabo cualquier proyecto de
36 mejora en cualquier área de trabajo” Pozo A., (1996). La Ruta de la Calidad
y las 7 Herramientas Básicas. (pp.93) México: ITEMS Centro de Calidad.
La ruta de la calidad se centra en:
• La solución de problemas: al entrar en ciclo de mejora se enfatiza en
resolver las causas que originan los problemas o solucionar un mal
desempeño del proceso.
• Las oportunidades de mejora: aprovechar las posibilidades de mejorar
el desempeño del proceso, encontrar opciones que están “escondidas”;
aunque se hayan cumplido con las metas siempre existirá una mejor
manera de hacer el trabajo.
La mejora continua o la rotación del ciclo PHVA facilitan la solución de
problemas como la realización de mejoras, ayuda a optimizar el nivel de
calidad de los procesos en forma sostenida, conduciendo así a lo que se
conoce como la mejora continua.
La ruta de la calidad es una de las herramientas más importante que
aportan información sobre el índice y el comportamiento de los procesos, a
la vez presta gran ayuda para la identificación y resolución de uno o varios
problemas presentes utilizada dentro de un entorno de trabajo de Gestión de
la Calidad y de Gestión por procesos, para mantener los indicadores de
control uniformemente dentro de unos límites aceptables de variación.
37 “La Ruta de la Calidad es una metodología basada en el círculo de
Deming (Planear, Hacer, Verificar, Actuar) que permite solucionar problemas
relacionados con el control de la calidad y que se caracteriza, además, por
un uso intensivo de las herramientas básicas de control de la calidad”. Pozo
A., (1996). La Ruta de la Calidad y las 7 Herramientas Básicas (pp.95).
México: ITEMS Centro de Calidad.
2.4.2. Pasos de la Ruta de Calidad
A efectos de la Ruta de la Calidad, las actividades de mejora comienzan
realmente en las etapas de Verificar y Actuar del círculo de Deming o Ciclo
de Control, para posteriormente entrar en la etapa de Planear y Realizar.
La secuencia lógica de actividades a aplicar está basada en:
Tabla 1. Pasos de la Ruta de la Calidad
¿Qué Hacer? Paso de la Ruta
PLANEAR
• Definir el Proyecto • Describir la Situación Actual • Analizar Hechos y Datos • Establecer Acciones
HACER • Ejecutar Acciones Establecidas VERIFICAR • Verificar los resultados
ACTUAR • Estandarizar • Documentar y definir nuevos proyectos
FUENTE: Pozo A., (1996). La Ruta de la Calidad y las 7 Herramientas
Básicas (pp. 99). México: ITEMS Centro de Calidad.
38 2.4.2.1. Definir el Proyecto
“Para saber que se quiere alcanzar es indispensable definir claramente
el proyecto con las razones que justifiquen la realización del mismo, la meta
que se quiere alcanzar sustentado en un indicador, estableciendo el
problema con un enunciado claro y concreto de los hechos y datos. El
objetivo debe ser definido con claridad, determinar las razones por las cuales
se va a trabajar en esta mejora, definir la meta e identificar la mejora que se
persigue considerando el impacto tanto del cliente interno y externo. En este
paso es importante realizar una selección de miembros para la conformación
del equipo de trabajo con sus responsabilidades, el número participantes
dependerá del grado de complejidad del proceso a mejorar”. Roure J.,
MOÑINO M., Rodríguez M. (1997). La Gestión Estratégica de los Procesos.
(pp.61) Barcelona: Ediciones IESE., como se detalla a continuación las
responsabilidades de cada una de las funciones:
Periódicamente en las fases que se requieran, se tiene la asistencia de
miembros no permanentes que asesoran al grupo de trabajo.
“Líder o responsable del proyecto:
• Promover un clima de creatividad y participación
• Focalizar el proyecto en un objetivo especifico, medible, alcanzable y
realizable
39 • Convocar al grupo a reuniones de trabajo y liderar las mismas.
• Facilitar los contactos con los responsables de otras áreas.
• Coordinar la asistencia de asesores o consejeros del proceso
• Consolidar toda la información recolectada
• Comunicar los resultados obtenidos según planes establecidos
Auditor del proceso:
• Verificar resultados obtenidos
• Comunicar al equipo de trabajo los resultados de procesos de revisión
Participantes:
• Ser creativos y copartícipes en las reuniones establecidas
• Cumplir responsablemente las tareas asignadas
• Colaborar en las tareas que así lo requieran”.
FUENTE: Roure J., MOÑINO M., Rodríguez M. (1997). La Gestión
Estratégica de los Procesos. (pp.65) Barcelona: Ediciones IESE
Para la determinación concreta del proyecto se debe elaborar el plan de
acción considerando el cumplimiento de cada uno de los pasos:
• Qué: definir claramente las acciones que se ejecutaran.
• Quién: determinar el responsable de llevar a cabo cada una de las
etapas del proyecto.
40 • Dónde: determinar la extensión y ubicación del proyecto.
• Cuándo: definir la fecha límite de solución del problema considerando
todos los criterios involucrados.
• Cómo: reuniendo toda la información disponible cualitativa y
cuantitativa.
Tabla 2. Plan de Trabajo Ruta de la Calidad
¿Qué Hacer? Paso de la Ruta
Qué Quién Dónde Cuándo Cómo
PLANEAR 1 2 3 4
HACER 5 VERIFICAR 6
ACTUAR 7 8
2.4.2.2. Describir la situación actual
“Para lograr una descripción correcta de la situación actual, se debe
demostrar el comportamiento del problema siempre apoyado en hechos y
datos, representados en una forma que sea fácil de visualizar y entender con
la finalidad de evidenciar tendencias, comportamientos anormales,
variaciones significativas, etc.” Pozo A., (1996). La Ruta de la Calidad y las 7
Herramientas Básicas (pp.77). México: ITEMS Centro de Calidad. Para este
paso se puede apoyar en cualquiera de las herramientas de Gestión de la
Calidad, descritas más adelante.
41 2.4.2.3. Analizar hechos y datos para aislar las causas raíz
“Para eliminar realmente el problema, se necesita realizar un análisis
profundo del proceso y aislar las causas raíz que originan el mal resultado, el
análisis se basa en las experiencias, hechos y datos que describen la
situación actual A partir de la lluvia de ideas se puede identificar las
principales causas y validar las mismas a través de la recolección y
representación de estos datos. Una vez que han sido identificadas las
causas más probables, no es muy recomendable atacar a todas, es ahí
cuando el grupo de mejora considerando su experiencia y conocimiento
ataca las causas potenciales” Pozo A., (1996). La Ruta de la Calidad y las 7
Herramientas Básicas (pp.97). México: ITEMS Centro de Calidad.
2.4.2.4. Establecer acciones para eliminar la causa raíz
“Una vez detectada las causas de raíz se procede a establecer acciones
encaminadas a eliminar o bloquear esas causas generadoras de problemas
y así eliminar en forma permanente su efecto sobre el resultado o salida. El
Plan de Acciones establecida debe ser un procedimiento rector para todo el
equipo que está resolviendo el problema, por lo que debe ser entendido para
ser cumplido. Con un buen análisis de causa raíz se pude establecer las
acciones dirigidas a eliminar o reducir las causas que generan el problema,
de ahí la importancia del paso anterior, Este plan de acciones es la directriz
que guía al grupo de trabajo.” Pozo A., (1996). La Ruta de la Calidad y las 7
Herramientas Básicas (pp.143). México: ITEMS Centro de Calidad.
42
El conocimiento profundo del proceso será la base para la mejora del
mismo, considerando que en algunos casos habrá dos o más formas de
lograrlo, pero la selección de la opción debe ser basada en criterios claros
como plazos, recursos, etc. Se determinan acciones particulares haciendo
hincapié en eliminar o minimizar las causas principales (acciones
correctivas) o acciones para eliminar factores causales (acciones
preventivas).
“Durante la ejecución de las medidas establecidas pueden ocurrir
desviaciones o contingencias para lo cual es necesario considerar un plan
para estos casos, y evitar que se perturbe el proceso de mejora”, Pozo A.,
(1996). La Ruta de la Calidad y las 7 Herramientas Básicas (pp.144).
México: ITEMS Centro de Calidad.
2.4.2.5. Ejecutar las acciones establecidas
“Una vez que el plan de acción se ha conformado, se procede a poner
en práctica el período de tiempo que se haya acordado, este paso es de
suma importancia porque representa la comprobación y eficiencia de la
solución tomada y por supuesto la solución de problemas que se han estado
estudiando, si se cometen errores en la ejecución del plan, es decir si las
cosas no se hacen como fueron planeadas se llegará a conclusiones
erróneas sobre las causas que provocan el problema. Para poner en marcha
el plan de acción según el período de tiempo planificado. Se debe en
43 primera instancia comunicar las acciones establecidas, para que todas las
personas involucradas sepan como participar en el proceso de mejora
conozcan que hacer y porqué lo hacen. Mientras el personal esté más
involucrado habrá mayor participación de ellas. Otro punto trascendental es
proporcionar capacitación al personal, para que puedan contribuir a la
obtención del objetivo”. Pozo A., (1996). La Ruta de la Calidad y las 7
Herramientas Básicas (pp.149). México: ITEMS Centro de Calidad.
En resumen lograr que las acciones se ejecuten tal y como se
planificaron, obtener información para el respectivo seguimiento y vigilar su
cumplimiento.
2.4.2.6. Verificar resultados
Para tener la seguridad de que las contramedidas funcionan
correctamente, es necesario hacer un seguimiento permanente al desarrollo
de las acciones, pues sus resultados irán diciendo si va por el camino
indicado o si es necesaria alguna corrección. Para ellos es necesario
analizar los resultados parciales obtenidos una vez que se hayan ejecutado
las acciones, para determinar si se llegó a la meta o está encaminado el
grado de mejoramiento propuesto. Se debe comparar los resultados finales
contra la meta planteada, de acuerdo al indicador empleado con esto se
puede llegar a dos conclusiones:
44
a) Si según el resultado se observa una mejora significativa, aunque no se
ha cumplido el objetivo, indicaría que se ha acertado con las acciones
ejecutadas y las causas raíz han sido bloqueadas, por lo que es importante
estandarizar las acciones para que todos actúen de la misma forma y no se
repita el problema.
b) Si los resultados obtenidos hasta ese momento no son satisfactorios
como se esperaba, se debe garantizar que todas las acciones planificadas
se hayan implementado, según el plan establecido, pues no se estaría
bloqueando las causas que originan los problemas.
“Si las acciones se han hecho como se planearon y los resultados
indeseables continúan apareciendo, se puede concluir que la solución al
problema ha fallado y es necesario regresar al paso dos que implica
describir la situación actual y considerar nuevas medidas aplicables. En
algunos casos habrá otros efectos “inesperados” sean positivos o negativos,
a raíz de las acciones implementadas, los malos pueden ser ideas de
nuevas mejoras. Es muy beneficioso para la cultura de la empresa
reflexionar sobre lo ocurrido” Pozo A., (1996). La Ruta de la Calidad y las 7
Herramientas Básicas (pp.153). México: ITEMS Centro de Calidad.
45 2.4.2.7. Estandarizar
“Las metas planteadas se han cumplido satisfactoriamente y se deben
estandarizar las acciones ejecutadas para mantener los logros alcanzados:
el interés fundamental es evitar que el proceso regrese a su estado anterior,
para ir acumulando los logros dentro del proceso de mejora continua. Las
estandarizaciones norman las actividades planeadas que han cumplido
satisfactoriamente los objetivos planteados, para evitar que el proceso
retroceda, se vayan fortaleciendo los logros dentro del ciclo de mejora. La
estandarización facilita la ejecución del presente como el progreso del futuro,
si se determina especificaciones técnicas significativas, estas deben ser
cumplidas para satisfacer los requerimientos o necesidades de los clientes.”,
Pozo A., (1996). La Ruta de la Calidad y las 7 Herramientas Básicas
(pp.157). México: ITEMS Centro de Calidad.
La estandarización sólo es posible después de verificar el beneficio real
de las acciones tomadas a través de la documentación del proceso
modificado y la capacitación a las personas sobre el nuevo proceso. Esta
debe estar orientada hacia el usuario o ejecutor del proceso basándose en
sus necesidades y realidades, deben ser simples, concretos y fáciles de
entender. Los procedimientos estandarizados y los formatos a aplicar varían
de empresa a empresa, dependiendo su tamaño, tipo de industria, etc., el
ideal común es minimizar la variabilidad del proceso.
46 2.4.2.8. Documentar y definir nuevos proyectos”.
Como lo menciona en Pozo A., (1996). La Ruta de la Calidad y las 7
Herramientas Básicas (pp.162). México: ITEMS Centro de Calidad. La ruta
de la calidad no termina con el logro de la meta propuesta al inicio del
proyecto. La mejora continua implica la identificación y materialización de
soluciones a problemas y oportunidades de mejora, su extensión a todos los
involucrados con entrenamiento y educación para lograr una estandarización
y el planteamiento de proyectos futuros.
Este es el último punto de la Ruta de la Calidad e implica la revisión
de todas las actividades realizadas, su análisis y resumen de todas las
experiencias adquiridas que serán dadas a conocer a todos los miembros
del equipo y a la empresa en general. Documentar y revisar lo ejecutado
para después de analizarlos, recolectar experiencias de la ruta con la
respectiva metodología que se utilizó y los frutos de su aplicación. La
evaluación de la Ruta de la Calidad conlleva la realización de un reporte
final, disponible para todos y que pueda ser extendido a otros problemas que
se presentaren.
Definir los problemas restantes: pues un problema casi nunca se
soluciona a la perfección ni las mejoras son ciento por ciento en su totalidad,
por lo que la situación ideal no existe, no es bueno buscar la perfección o
continuar en las mismas actividades en un proyecto de mejora por mucho
47 tiempo. Se debe delimitar las actividades aún si la meta no se ha alcanzado,
se debe hacer un lista de progresos y de logros pendientes.
Con una manera de representar la efectividad del equipo se puede
utilizar una gráfica de radar, también se puede recurrir al reporte de Tres
Generaciones, los cuales serán explicados más adelante.
Esta etapa no aporta directamente al proceso de mejora más bien deja
una constancia de los problemas pendientes o las nuevas oportunidades de
mejora identificadas y una visión futura de cómo deberá funcionar el proceso
a través del establecimiento de prioridades a corto, mediano o largo plazo
dentro del ciclo de mejora de la organización.
La evaluación de los pasos de la Ruta de la Calidad, debe extraer
experiencias sobre el trabajo realizado e ir midiendo el desempeño de los
grupos de mejora en el tiempo, así mismo se requiere un estándar de
evaluación que puede hacerse, según la tabla mostrada a continuación:
48
Figura14. Criterios para evaluar los Pasos de la Ruta de Calidad
FUENTE: Pozo A., (1996). La Ruta de la Calidad y las 7 Herramientas
Básicas (pp.220). México: ITEMS Centro de Calidad.
PASOS DE LA RUTA TOTAL
X 25 X 25 X 25 X 25
X 25 X 25 X 25 25
X 25 X 25 X 25 25
X 25 X 25 X 25 25
X 25 X 25 25 X 25
X 25 25 25 X 25
X 25 X 25 X 25 X 25
25 X 25 X 25 25600
Se educa y entrena a los involucrados
Se establece un sistema de aseguramiento de calidad
Se presenta el informe del caso de acuerdo a los 8 pasos de la ruta de la calidad
Se hace una reflexión sobre el proceso realizado
Se define nuevos problemas para atacarlo con la metodología de la ruta de la calidad
GRAN TOTAL
Se utiliza el diagrama causa y efecto de analisis
de dispersión para analizar las causas raíz
Se utiliza la experimentación para validar las causas raíz
Se diseña un plan de ejecución para las acciones
Se diseña un plan de recolección de datos para el seguimeinto
Se diseña un plan de contoingencia
Se educa y entrena a los involucrados
las acciones establecidas se ejecutan de acuerdoa al plan
Se recolecta datos durante la ejeccuión y al final
CRITERIOS A EVALUAR
Se justifica el proyectoSe define la meta a
lograrSe define un plan para
alcanzar la meta
8.- Definir nuevos proyectios
Se identifica los problemas restantes y se decide que hacer con ellos 50
6.- Verificar los resultados
Se da seguimeinto al plan y se analiza los resultados parciales
50
7.- estadarizar
Se establecen los procedimientos estandares de trabajo
100
Se comparan los resultaltados finales contra la meta
Se compara graficamente el antes con el después utilizando las mismas gáficas
Se incluye resultados adicionales sobre el tabajo de grupo de mejora
Se comunica a todos los involucrados todos los procedimientos
4.-Establecer acciones para elimnar las causas raíz
Se definen varias propuestas de acción parqa cada causa raíz y se selecciona la mas variable
75
5.- Ejecutar las acciones establecidas
Se comunican las acciones establecidas a los involucrados 75
2.- Describir la situación actual
Se Utiliza adecuadamente la estratificación 75
3.- Analizar hechos y datos para identificar causa raíz
Se aplica adecuadamente las herramientas para
determinar causas probables (diagrama caufa - efecto, diagrama de flujo de
procesos)
75
Se define claramente un programa de recolección
de datos
Se cunplen graficas para representar los graficos
Se utiliza información cuantificable y no
cuantificable
Se utilizan hechos y datos para detectarlas causas
potenciales se utiliza diagrama de pareto de
dspersión de histogramas
CRITERIOS PARA EVALUAR LOS CASOS DE RUTA CRITICA
Se selecciono el tema del proyecto mediante priorización
1.- Definir el proyecto 100
49 2.4.3. Los grupos de mejora
“En ciclo PHVA se resalta como parte indispensable de la transformación
de las organizaciones a la participación de los empleados con el desarrollo
de sus actitudes y habilidades para la contribución del objetivo: la
satisfacción del cliente externo. La supervivencia de las empresas está
íntimamente relacionada con el grado de participación de las personas, por
lo que es necesario que todos aporten en este gran proceso de
mejoramiento continuo y más aún con los equipos de trabajo que afectan
directamente a las variables a controlar dentro del proceso para garantizar
así su estabilidad.
Una forma efectiva de participar es mediante el desarrollo de los casos
de Ruta de la Calidad o proyectos de mejora, pues al aplicar esta
metodología las personas se involucran activamente en el proceso de
mejora continua y conforme van avanzando, se van percatando de su
capacidad para mejorar su entorno. El principio que está detrás de la mejora
continua es que la gente es buena por naturaleza, es decir que siempre
busca la excelencia en todo lo que realiza y que sólo necesita estar motivada
y tener los medios adecuados”. Pozo A., (1996). La Ruta de la Calidad y las
7 Herramientas Básicas (pp.14). México: ITEMS Centro de Calidad.
50 Para una adecuada ejecución de la Ruta de la Calidad es necesario que
se formen grupos de mejora en cada área de trabajo, estos grupos son
naturales, lo que significa que los miembros pueden ser de la misma área.
El jefe del área forma un grupo junto con los subordinados, pero si el
área es muy grande puede formarse varios grupos, para que todos
participen activamente en el mejoramiento. El grupo de mejora se conforma
de un líder o jefe quien dirige las juntas de trabajo, consigue el apoyo
necesario.
Los miembros participan activamente en la aplicación de la Ruta de la
Calidad y aportan ideas para mejorar sus procesos. Dichos grupos están
conformados por el personal de las Gerencias medias y altas, es decir por
las personas que tengan bajo su responsabilidad algún proceso; esta es
tomada de la metodología del Centro de Calidad y manufactura del Instituto
Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey.
2.4.4. Clima Organizacional
El doctor W. Edwards Deming (1900-1993) siempre consideró que los
directivos deben ser los primeros en crear un ambiente de trabajo que
propicie la mejora continua, haciendo hincapié en la participación de la
administración, el análisis estadístico, la fijación de metas y la comunicación.
51
“La calidad se inicia en las personas, porque el trabajo o actividad que
realiza en la organización a la que pertenece lo involucra con otras
personas, el trabajo lleva inevitablemente un sello personal. El ser humano
se involucra en lo que hace, se proyecta, coloca parte de sí mismo en su
trabajo” Peralta G., (2004). De la filosofía de la calidad al sistema de mejora
continua (pp.27). México: Panorama.
La gente no va a su empleo para realizar mal sus labores: sus
actividades se ven entorpecidas por una pobre comunicación interna,
procesos defectuosos y falta de coordinación. Para combatir estos
problemas las organizaciones deben adoptar nuevos métodos
administrativos mediante la utilización de mediciones del desempeño y
factores claves de éxito; a través del trabajo en equipo, educación,
capacitación y la mejora continua mediante la prevención de defectos y la
mejora de procesos, todo esto enfocado a crear un clima organizacional.
La mejora continua implica la adopción de una nueva cultura, filosofías y
técnicas enfocadas principalmente a la gestión del recurso humano, su
bienestar, participación y motivación en la ruta de la calidad.
Además de los aspectos técnicos propuestos por la Ruta de la calidad es
imprescindible que las empresas desarrollen y mantengan un clima
organizacional ideal, para que el personal colaborare con los objetivos de
calidad dentro de la organización.
52 2.5. Marco de referencia de las herramientas de Gestión de la Calidad
Según Summers D., (2006). Administración de la Calidad. México:
Pearson Educación. “La resolución, el aislamiento, análisis de un problema y
el desarrollo de una solución permanente, es una es un parte integral de la
mejora de procesos en una organización eficiente, para lo cual es necesario
apoyarse en herramientas básicas o métodos gráficos como diagrama causa
y efecto, diagrama de flujos, métodos gráficos (Histograma de Barras,
Gráfica de líneas, Gráficas de Pastel, Gráficas de Radas, etc.), Diagramas
de Pareto, Gráficas de Control, siendo más fácil su compresión pues
representa visualmente la información e identifica tendencias; considerando
la aplicación de esta metodología que estará apoyada en el uso de estas
herramientas.
Como se mencionó en la introducción del marco teórico, el control de los
procesos es un pilar fundamental para el mejoramiento continuo. Promueven
el trabajo el equipo, proveen un ambiente que facilita la comunicación al
hacer actividades visibles, recolectar, clasificar y analizar datos para dar
interpretación de la información.
Existen varias herramientas de la Gestión de la Calidad para el análisis
de datos y el establecimiento del plan de acción, a continuación se describe
brevemente las más utilizadas en el proyecto de mejora continua:
53 2.5.1. Herramientas básicas de la Gestión de la Calidad
2.5.1.1. Diagrama Causa y Efecto
El objetivo de esta herramienta es dar soluciones permanentes a la raíz
de un inconveniente encontrado. Este instrumento está estructurado en base
a un grupo de ramas entre las que constan: máquinas y equipos, procesos,
entorno, personas y métodos; lo que facilita obtener una visión general sobre
las causas de los problemas analizados, por lo tanto se pueden definir como
un conjunto de factores (o causas) que producen un resultado (o efecto).
Es una “herramienta para el análisis de la dispersión de procesos. El
diagrama ilustra las principales causas y sub causas que producen un efecto
(síntoma). El diagrama de causa y efecto es una de las siete herramientas
de la calidad”. Summers D., (2006). Administración de la Calidad (pp.385).
México: Pearson Educación.
2.5.1.2. Diagrama de Flujo
Un viejo adagio dice que “una imagen vale más que mil palabras”, ya
que un diagrama de flujo remplaza la palabrería existente en muchos
procedimientos muy bien escritos pero que no ilustran cómo es el flujo de un
proceso. El diagrama de flujo es una técnica básica que permite describir
gráficamente un proceso existente o uno nuevo propuesto, mediante
símbolos, líneas y palabras simples, demostrando las actividades que se
54 realizan desde un punto de partida hasta un punto final, las relaciones entre
los diferentes actores, indicando quién hace qué y en qué secuencia se
desarrolla el proceso” Mariño H., (2001). Gerencia de Procesos (pp.43).
Bogotá: Alfaomega.
El diagrama de flujo es muy útil en las primeras etapas de resolución de
problemas permite analizar el proceso y entenderlo rápidamente desde el
inicio hasta el final, los miembros del equipo de resolución de problemas
pueden conocer como fluye el proceso, pudiendo observarse las actividades
que causan problemas o no agregan valor.
2.5.1.3. Métodos Gráficos
Las gráficas representan ilustrativamente los datos que permiten ver un
panorama general de la situación, según se grafiquen los datos, (Histograma
de Barras, Gráfica de líneas, Gráficas de Pastel, Gráficas de Radar, etc.)
2.5.1.3.1. Histogramas
Esta herramienta permite conocer “la frecuencia de ocurrencia de los
datos que haya tomado en sus procesos, al medir una variable, esto es un
medidor o un indicador que puede asumir cualquier cifra en un rango
definido. También permite visualizar la distribución seguida por el conjunto
total de datos analizados, proveyendo información sobre la variación de su
55 proceso en relación con dicha variable”, Mariño H., (2001). Gerencia de
Procesos. (pp.120) Bogotá: Alfaomega.
El objetivo de esta herramienta es cuantificar características relevantes
de un proceso, para comprender de mejor manera la variabilidad propia de
este y analizar su capacidad para generar resultados realistas.
2.5.1.3.2. Gráfico de líneas, Gráficas de Control
El control de procesos se lo puede realizar a través de los gráficos de
control “la función de estos gráficos es proporcionar una señal (en este caso
estadística) cada vez que se presenten causas especiales de variación, de
tal forma que permita la adopción de medidas para poderlas eliminar y evitar
su repetición, se utiliza con límites de control superiores o inferiores dentro
de los cuales se trazan valores de alguna medición estadística para una
serie de muestras o subgrupos. Las gráficas también contienen una línea
central que sirve para detectar cualquier tendencia de los valores trazados
hacia cualquier límite de control”. Vilar J., (1999). Cómo mejorar los procesos
en su empresa (pp.43). Madrid: Editorial Confemetal.
2.5.1.3.3. Gráfico de radar
“Esta gráfica permite analizar un tema desde diferentes puntos de vista,
para posteriormente examinar los resultados de una forma conjunta, por lo
tanto si se tiene un conjunto de datos múltiples se pueden integrar en esta
56 gráfica para así visualizar los datos y obtener una mejor visión de la
situación que se está evaluando” Pozo A., (1996). La Ruta de la Calidad y
las 7 Herramientas Básicas (pp.36). México: ITEMS Centro de Calidad.
Figura 15. Modelo Gráficas de Radar
2.5.1.4. Diagrama de Pareto
Mediante este diagrama se conoce el número pequeño de factores o
causas que son responsables de un porcentaje desproporcionadamente alto
de las ocurrencias de algunos eventos “un análisis de Pareto permite
distinguir los pocos factores vitales de los muchos factores triviales,
permitiendo asignar prioridades en la asignación de recursos para enfocar el
mejoramiento de los pocos vitales” Mariño H., (2001). Gerencia de Procesos
(pp.87). Bogotá: Alfaomega.
57 2.5.1.5. Hojas de registros
“En todas las empresas se requiere de información para definir las
acciones que se realizarán, si los datos no son recogidos de manera rápida,
simple y veraz, esto tardará en procesarse y las acciones no son efectivas.
Consisten en formularios diseñados para recolectar organizadamente
información relacionada a un tema específico. La hoja puede ser elaborada
de acuerdo a las necesidades de cada proceso dependiendo del propósito
deseado”, Pozo A., (1996). La Ruta de la Calidad y las 7 Herramientas
Básicas (pp.25). México: ITEMS Centro de Calidad.
2.5.1.6. Reporte Tres generaciones
“El reporte tres generaciones es una representación del control de
procesos que ayuda a exponer a los niveles superiores (jerarquía
Organizacional) la evolución en los problemas, mostrando tanto los buenos
como malos resultados obtenidos, así como las nuevas propuestas”, Pozo
A., (1996). La Ruta de la Calidad y las 7 Herramientas Básicas. (pp. 225).
México: ITEMS Centro de Calidad.
Figura 16. Modelo Reporte de Tres Generaciones
Sector: Colada ContinuaItem de control: Palanquilla Conforme No conforme Responsable: jefe de producciónProblema: Longitud palanquilla fuera de especificacion Fecha: 13 de junio 2010
Acciones planeadas Acciones ejecutadas Resultados Puntos Problematicos Propuestas de solución1.- Verificación aleatoria del 1.- Cada 5 coladas se realiza una funcionamiento del oxicorte verificación del buen No llegaro repuestos Revisar maximos y minimos2.- Verificar especificaciones funcionamiento del oxicorte de oxicorte en stock de repuestos de de longitud oxicorte
PASADO FUTURO
REPORTE DE TRES GENERACIONESReporte tres generaciones
PRESENTE
0
5
10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
58 Existe una relación directa del Ciclo PHVA con el reporte de tres
generaciones, como se muestra a continuación:
Figura 17. Reporte de tres generaciones vs PHVA
FUENTE: Pozo A., (1996). La Ruta de la Calidad y las 7 Herramientas
Básicas. (pp.225). México: ITEMS Centro de Calidad.
Se aplicará una metodología científica que confronte el estudio teórico y
tecnología de Colada Continua de grandes empresas Siderúrgicas para
considerar la forma de mejorar procesos productivos aplicados a la realidad
de esta Acería. También se recopilará información del Proceso de
Calentamiento de Acero líquido, Ruta de la Calidad; se utilizará como otro
tipo de herramienta el internet y se obtendrá opiniones y criterios del
personal para diseñar adecuadamente las actividades para la
Implementación.
CICLO
PLANEAR PASADO
En esta generación se describe lo que se pretendía rea l i zar (metas , rangos de variación) as í como los medios para lograrlos
HACER
VERIFICAR
ACTUAR FUTUROEn esta generación se muestran las propuestas de solución a los malos resul tados
PRESENTE
Generación que describe los buenos y malos resul tados mediante la comparación de los resul tados obtenidos y las metas establecidas
GENERACION
59
CAPÍTULO III
DISEÑO DE LA RUTA DE CALIDAD EN EL PROCESO DE
CALENTAMIENTO DE ACERO LÍQUIDO
3.1. Definir el Proyecto
Los objetivos y justificación del proyecto se sintetizan en la siguiente tabla:
Tabla 3. Definición del Proyecto
RUTA DE LA CALIDAD PROYECTO MEJORA DEL PROCESODE CALENTAMIENTO DE ACERO
LÍQUIDO PARA LA COLADA CONTINUA EN LA EMPRESA ADELCA
OBJETIVO O META
Reducir a 15°C la variabilidad de la temperatura de Acero líquido tomada en Tundish, para el proceso de Colada Continua.
JUSTIFICACIÓN
La calidad interna y externa de productos tratados a altas temperaturas como el caso de la palanquilla de acero, está relacionado con el proceso de solidificación. Un sistema de enfriamiento automatizado como el que posee ADELCA debe considerar la temperatura con la que se inicia el enfriamiento para que se extraiga uniformemente el calor a lo largo de la palanquilla y se eviten la aparición de grietas internas producidas por tensiones térmicas de contracción y expansión debido al cambio brusco de temperatura y las condiciones de refrigeración. Por otro lado se busca tener una cultura de procesos estables en la empresa, siendo la temperatura de acero líquido que llega al Tundish una variable crítica, además de tener control térmico en todos los recipientes de los procesos de Horno Cuchara y Colada Continua. El control de la temperatura de acero líquido para la colada continua permite reducir problemas operativos por la perforación de líneas (rotura de la piel que sostiene el acero líquido a la salida del molde o lingotera), causadas por un sobrecalentamiento del acero, además de cuidar la seguridad del personal y los equipos. Una baja temperatura del acero, puede causar que se solidifique antes de llegar al molde o lingotera y se deba parar violentamente el proceso de producción generando pérdidas a la organización, con un factor adicional, el acero líquido a temperaturas bajas impide la apertura libre de cucharas. Según el objetivo establecido los resultados de la implementación de la Ruta de Calidad en el proceso de calentamiento del acero líquido para colada continua permitirá mejorar la situación inicial de la empresa ACERIA DEL ECUADOR C.A. ADELCA al estabilizar dicho proceso con lo que se evitará pérdidas por solidificación prematura, pérdidas de equipos (cuchara, Tundish), estandarización del proceso, mejorar el desempeño del recurso humano y sobre todo la calidad interna de la palanquilla.
60 Para trabajar en este proyecto, se solicitó autorización al Director
Técnico de Acería y a las jefaturas correspondientes, para organizar un
grupo multidisciplinario de trabajo, que considere a las personas más
representativas de cada área.
El líder es el responsable directo del presente Proyecto de Mejora
mediante la aplicación de Ruta de la Calidad. En cuanto a los participantes,
es importante considerar que los Coladores 1 de Colada Continua y
Operadores de Cuchara tienen turnos rotativos, por lo que fueron
seleccionados todos los miembros del grupo de trabajo, de esta manera se
garantiza un responsable por turno para cumplir el compromiso de
comunicar la información. Por parte del área de mantenimiento se cuenta
con la participación de un Ing. Mecánico y un de Ing. Electrónico designados
como responsables del mantenimiento preventivo y correctivo de los equipos
involucrados, así como apoyo en las ideas de mejora. El Jefe de Producción
con el Jefe de Refractarios han sido considerados como asesores del
proceso
Los supervisores de cada área deben estar enterados de las actividades
del grupo de trabajo y se debe comunicar los avances relevantes a todos
quienes tengan participación directa e indirecta en el tema o son
beneficiarios del mismo.
61
En las reuniones periódicas en las que se trataron temas específico, se
invitó a miembros con conocimientos técnicos de estos temas, para que
sean un apoyo en trabajos puntuales. Se estableció todos los días miércoles
la reunión del grupo de Mejora para el Proceso de calentamiento de Acero
líquido, el lugar designado es la sala de Reuniones de Dirección Técnica.
Tabla 4. Miembros del Equipo del Trabajo
EQUIPO DE TRABAJO
FUNCION NOMBRE Líder del Proyecto Andrea Paulina Gualotuña Auditor del Proyecto José Luis Almeida
Asesor de Procesos Marco Cárdenas, Alicia Díaz, Ivo Damer
Participantes Franklin Barros, Paúl Tipán, Javier Toaquiza, Darwin Uvillus, André Cabrera, Diego Alarcón
Responsable de Área (Eléctrico-Electrónico) Jorge Chamorro Responsable de Área (Mecánico) Fabián Criollo
3.1.1. Definir la meta
La meta del proyecto es reducir a 15°C la variabilidad de la temperatura
de Acero líquido tomado en Tundish, para el proceso de Colada Continua:
Tabla 5. Meta Establecida
TEMPERATURA DE ACERO LIQUIDO EN COLADA CONTINUA
Cliente Ítem de Control
Salida Característica de Calidad
Índice Meta
Colada Continua Temperatura de Acero liquido en
Tundish
°C (Grados
Centígrado)
1545°C -1560°C
Se consideró este rango de temperatura pues según recomendación
técnica siderúrgicas para un proceso de solidificación la “Temperatura
62 Líquidus” del Acero en el Tundish o Distribuidor debe estar entre 1545°C y
1560°C, para evitar la formación de grietas internas, actualmente se está
trabajando con rangos muy amplios desde 1530°C hasta 1580°C, tendiendo
a sobrecalentar el acero. En el análisis de datos se puede observar de mejor
la situación inicial del proceso.
3.1.2. Definir el plan para alcanzar la meta
Se elaboró el plan básico para alcanzar la meta determinada, en base al
Ciclo Deming: Planear, Hacer, Verificar, Actuar, resumido a continuación:
63
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3.2 Describir la situación Inicial
3.2.1 Características del Problema
Durante la solidificación del acero es importante mantener un control de
la temperatura del acero líquido, pues este proceso tiene un enorme impacto
en las características de la calidad del producto final. Si las temperaturas son
muy bajas, existe el riesgo de solidificación de acero en la cuchara o en el
Tundish; y si son muy altas, los efectos del sobrecalentamiento pueden
provocar grietas en las palanquillas. Actualmente se tiene una gran variación
en las temperaturas de acero líquido en el Tundish, esta temperatura es
solicitada por el Colador 1 de Cabina quien por las condiciones actuales de
trabajo no posee la suficiente información sobre variables las que afectan a
este proceso, motivo por el cual se produce el descontrol. El problema
generalmente ocurre en inicios de secuencia de Tundish o cuchara, pues
estos equipos ingresan de un proceso de precalentamiento.
3.2.2 Recolección de datos
Para describir la situación inicial del proceso de Calentamiento de Acero
líquido para la Colada Continua en la Empresa ADELCA, se diseñó la Hoja
de Registros detallada en el ANEXO 1. Este registro tuvo la validación
durante 7 días laborables para evaluar si recoge la información básica para
el análisis, si es de fácil uso para los operadores, y dar los primeros pasos
65
para la creación de una cultura de recolección de datos en los procesos de
la empresa, período luego del cual fue aprobado su uso.
Se recolectó la información referente a la fecha, turno de trabajo, el
número de colada, la temperatura que solicitó el Colador 1 de colada
continua, y la temperatura que se registra el acero líquido, considerando el
número de Tundish, los grados centígrados perdidos y alguna otra
observación adicional.
La recopilación de los datos de todas las coladas generadas se realizó
en los meses de marzo y abril del año 2012, es decir 713 muestras (coladas)
y 741 respectivamente, según consta en el ANEXO 2. El responsable del
ingreso de la información es el Colador 1 de Colada Continua.
Los datos fueron tomados considerando el siguiente procedimiento: 10
minutos de espera por colada desde que el acero líquido toca el Tundish,
para esto se utilizó los medidores de temperatura mediante termocuplas, con
lecturas referenciales en el Equipo DIGITEM VII.Los datos fueron validados
para identificar alguna inconsistencia existente.
3.2.3 Representación y Análisis de datos
Toda los datos recopilados y presentados en el ANEXO 2, han sido
graficados y analizados con el Programa MINITAB (Licencia de uso
66
Educativo), para fines del presente estudio, considerando las respectivas
opciones que ofrece esta aplicación.
Representar gráficamente la información es un paso fundamental del
análisis de datos permitiendo detectar anormalidades, errores de medición o
digitación.
El primer análisis implica la revisión de la distribución de Datos de la
Temperatura de Acero líquido tomada en el Tundish por mes, a través de
histogramas.
Figura 19. Histograma Tundish Marzo
En el mes de marzo, la media de temperatura de acero líquido en
Tundish está en 1560°C al igual que en Abril, pero se puede observar
valores atípicos tanto en el límite superior como en el límite inferior.
T Tundish
Fre
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Histograma (Curva Normal) T Tundish-Marzo
T Tundish
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150
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0
Mean 1560StDev 8,889N 741
Histograma (Curva Normal) T Tundish - Abril
67
En el gráfico de puntos mostrado a continuación se identifica de menor
manera la distribución de los datos, hallando que en marzo va desde 1535°C
hasta algunas coladas esporádicas de 1606°C, en abril se tiene datos muy
dispersos que van desde 1514°C hasta 1671°C, estos valores extremos ha
sido atribuidas por los operadores a la descalibración de las lanzas de toma
de temperatura, pero estas fueron las temperaturas observadas.
Más adelante se compara el desempeño por turnos de esta misma variable,
para considerar si se requiere atención enfocada
Figura 20. Box Plot- Marzo –Abril
Variación
68
Al revisar el “Box Plot” de la temperatura de acero líquido en el Tundish,
se puede observar, que la distribución de datos es dispersa especialmente
para el límite superior, incluso los valores atípicos están en mayor cantidad
en este rango; los valores están centrados entre 1555°C a 1565°C.
Se ha analizado la capacidad de este proceso, es decir que la
temperatura de acero líquido en Tundish esté entre 1545°C a 1560°C según
especificación, y se determina que en el proceso no está en esta capacidad
pues los indicadores Cp y Cpk tienen valores menores a uno.
Al comparar la tolerancia especificada y la variabilidad natural del
proceso se puede observar que existen valores menores a la especificación
y muchos más valores sobre la especificación. La distribución está
descentrada en relación los límites, especialmente al superior. No existe una
holgura entre la variación natural del proceso y las tolerancias establecidas.
Es importante identificar las causas especiales a más de las naturales,
que originan variación sobre el proceso y saber si es capaz de cumplir la
tolerancia especificada.
69
Figura 21. Análisis Capacidad proceso Tundish
ÍNDICE Cp: CAPACIDAD POTENCIAL DEL PROCESO:
Capacidad Potencial (Marzo y Abril) Cp<1= la variación natural es mayor a la tolerancia
En cuanto a variabilidad; es un proceso incapaz
ÍNDICE Cpk: CAPACIDAD REAL DEL PROCESO:
Capacidad Real (Marzo y Abril) Cpk<1= la variación natural es mayor a la tolerancia
En cuanto a desplazamiento; es un proceso incapaz
El resumen estadístico de la Variable Temperatura de Acero Líquido en
Tundish, se muestra a continuación:
70
Tabla 6. Temperatura Acero Líquido en Tundish
°C DE TEMPERATURA ACERO EN TUNDISH
Promedio Mínimo Máximo Desviación Estándar Moda Variación
Marzo 1560,4 1535 1606 8,22 1558 71 Abril 1560,0 1514 1671 8,89 1563 157
Como se puede observar en los meses de marzo y abril, se mantiene el
mismo promedio de Temperatura de acero líquido en Tundish considerando
una desviación estándar de los datos alrededor de 8,5°C, dando valores de
temperatura de entre 1514°C y 1671°C, estos puntos son esporádicos pero
presentes en la toma de datos.
Figura 22. Resumen Estadístico Temperatura Tundish
La moda o el dato que más se repite en el mes de marzo corresponden
a 1558°C y en abril 1563 °C. Para realizar un análisis más profundo y
considerado la forma de trabajo de grupos de personas, se realizó un
análisis de comportamiento por turno; para lo cual se ha unificado la Hoja de
Recolección de datos de marzo y abril en un solo grupo de datos. Estos
análisis se resumen en los siguientes cuadros:
71
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urno
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itada
74
Como parte de la problemática de la variación del proceso de
calentamiento de acero líquido se ve como efecto la perforación de líneas,
es decir la salida brusca del acero líquido por rompimiento de la piel
solidificada, afectando a la productividad por el cierre de líneas inesperados,
adicionalmente el sobrecaliento del acero líquido también origina la
formación de grietas en el producto final.
Figura 26. Consecuencias de Sobrecalentamiento de Acero Líquido
En cuanto a perforación de líneas causadas por sobrecalentamiento de
acero, se tiene el siguiente resumen correspondiente:
Tabla 7. Perforación de líneas por sobrecalentamiento
PERFORACION DE LINEAS POR SOBRECALENTAMIENTO DE ACERO
MES VECES POR LINEA TOTAL
1 2 3 Marzo 3 5 6 14 Abril 4 7 4 15
TOTAL 7 12 10 29
Figura 27. Perforación de líneas por sobrecalentamiento
Variabilidad del Proceso
Sobrecalentamiento Acero
Grietas, Rombosidad Palanquilla
Perforación de líneas
Proceso de calentamiento
69
75
La alta temperatura de colado ejerce un efecto grande en la tendencia a
la formación de grietas intermedias por causa de su influencia en la
estructura de solidificación.
“La Rombosidad es determinada por la diferencia entre las diagonales
de la sección transversal de la palanquilla. Es considerada severa si
sobrepasa los 6-8 mm. La Rombosidad se expresa en porcentaje. Un
estudio de la British Steel indica que la influencia principal es un alto
sobrecalentamiento del acero” CHEVRAND Lauro; “Curso de Colada
Continua”; Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais, ABM; Brasil;
2010. (p 603)
En cuanto a la situación inicial del producto, y para demostrar las
consecuencias del sobrecalentamiento del acero en la palanquilla se ha
analizado coladas por turno a manera de ejemplo, se toma una muestra de
palanquilla para realizar una macrografía, es decir una pieza de acero
solidificada para cepillarla y colocada en ácido clorhídrico a 200°C por 40
minutos, se observa en las fotografías el comportamiento general de la
palanquilla organizada por turno. La muestra fue tomada en la colada en la
que se solicita una temperatura mayor a lo especificado se ha podido
observar lo siguiente:
76
ANALISIS DE MACROGRAFIA EN PALANQUILLA
TURNO COLADA MUESTRA °C EN TUNDISH ROMBOSIDAD
A 122497
1572
6,2%
B 121695
1574
6,2%
C 121897
1583
6,8%
Figura 28. Análisis Macrografías Palanquillas
77
3.2.3.1 Análisis de variables
Confirmada la inestabilidad general en el proceso, se realizó un análisis
detallado por turno para ver si alguno tiene un comportamiento atípico o
requiere mayor atención en el proceso de mejora. Los tres turnos trabajan
similarmente con temperaturas de acero en promedio, pero la desviación
esta en 12,86 °C.
Tabla 8. °C Temperatura Acero solicitada por turnos
°C TEMPERATURA ACERO SOLICITADA POR TURNOS
TURNO PROMEDIO MAX MIN DESVIACION ESTANDAR MODA Variación
A 1606,38 1660 1590 12,86 1595 70 B 1606,90 1695 1545 12,89 1605 150 C 1605,47 1665 1500 13,87 1600 165
Los tres tienen una Temperatura de Acero en Tundish, pero la
desviación esta en 9,85°C, la variación es bastante amplia, más se evidencia
en el turno A.
Tabla 9. °C Temperatura Acero en Tundish por turnos
°C TEMPERATURA ACERO EN TUNDISH POR TURNOS
TURNO PROMEDIO MAX MIN DESVIACION ESTANDAR MODA Variación
A 1559,8 1671 1530 9,85 1558 141 B 1560,3 1606 1535 8,38 1565 71 C 1560,6 1593 1514 7,15 1563 79
La temperatura de acero líquido en Tundish llega en promedio 1560°C,
la moda por turno si varía en el turno A 1558°C, B 1565°C, C 1563°C, el
comportamiento es muy similar en los tres turnos.
78
Por parte de los operadores, se mencionó algunos factores que aportan
a la variabilidad del proceso, como el caso de °C de Temperatura de acero
líquido perdidos, minutos perdidos por posicionamiento de cuchara por
Tundish; estos considerados desde el fin de arco eléctrico de Horno Cuchara
hasta la abertura de cuchara.
Los grados centígrados perdidos en el proceso son los mismos, aunque
a veces los tiempos perdidos no reflejan la realidad, y se los asoció con el
desconocimiento de la temperatura con la que ingresan los recipientes luego
del proceso de precalentamiento.
Figura 29. Grados Perdidos en Temperatura Tundish por turnos
Otro factor adicional mencionado y que se recopiló en la recolección de
datos, es el tiempo de espera de posicionamiento de la cuchara en la torreta
806040200-20-40
Median
Mean
4948474645
Anderson-Darling Normality Test
Variance 168,910Skewness -0,10595Kurtosis 5,51990N 516
Minimum -46,000
A-Squared
1st Quartile 39,000Median 46,0003rd Quartile 54,000Maximum 88,000
95% Confidence Interval for Mean
46,235
7,65
48,483
95% Confidence Interval for Median
45,000 47,000
95% Confidence Interval for StDev
12,249 13,842
P-Value < 0,005
Mean 47,359StDev 12,997
95% Confidence Intervals
Grados Perdidos en Temperatura Tundish - Turno A
1059075604530150
Median
Mean
474645444342
Anderson-Darling Normality Test
Variance 135,418Skewness 1,21603Kurtosis 2,84202N 487
Minimum 1,000
A-Squared
1st Quartile 38,000Median 43,0003rd Quartile 51,000Maximum 106,000
95% Confidence Interval for Mean
44,436
11,50
46,508
95% Confidence Interval for Median
42,000 44,000
95% Confidence Interval for StDev
10,949 12,418
P-Value < 0,005
Mean 45,472StDev 11,637
95% Confidence Intervals
Grados Perdidios en Temperatura Tundish - Turno C
9075604530150
Median
Mean
4847464544
Anderson-Darling Normality Test
Variance 128,037Skewness 0,72881Kurtosis 2,40579N 451
Minimum -7,000
A-Squared
1st Quartile 39,000Median 45,0003rd Quartile 53,000Maximum 97,000
95% Confidence Interval for Mean
45,665
5,47
47,759
95% Confidence Interval for Median
44,000 46,000
95% Confidence Interval for StDev
10,622 12,106
P-Value < 0,005
Mean 46,712StDev 11,315
95% Confidence Intervals
Grados Perdidos en Temperatura Tundish - Turno B
79
desde la subida del proceso del horno cuchara. El Resumen Estadístico de
minutos de espera en torreta por turnos es el siguiente:
Tabla 10 °C Minutos de espera en torreta por turnos
MINUTOS DE ESPERA EN TORRETA POR TURNOS
TURNO PROMEDIO MAX MIN DESVIACION ESTANDAR MODA
A 10,67 34 1 5,74 12 B 10,96 35 1 6,77 12 C 10,38 30 1 5,25 9
El tiempo promedio fue similar en los 3 turnos, la desviación estándar
fue entre los 5 minutos, con el valor más repetitivo en el turno A y B de 12
minutos. Según la experiencia del personal, también se mencionó que uno
de los factores que también incide en la variación de la temperatura del
personal es el tipo de material del que están armadas las cucharas. Se hace
un análisis por cuchara de esta información recolectada:
Tabla 11. °C Temperatura de Acero en Tundish por Cuchara
°C TEMPERATURA ACERO EN TUNDISH POR CUCHARAS CUCHARA PROMEDIO MAX MIN DESVIACION
ESTANDAR MODA Variación
1 1561,68 1671 1514 11,77 1564 157 2 1559,66 1594 1536 8,13 1557 58 3 1559,66 1586 1537 8,06 1563 49 4 1561,39 1589 1530 7,56 1558 59 5 1561,01 1606 1534 8,79 1563 72 6 1560,09 1582 1536 7,04 1563 46 7 1558,44 1590 1532 7,83 1559 58
El resumen estadístico de la temperatura de Acero en Tundish por
cuchara muestra que la cuchara N° 1 fue la que tiene una mayor desviación
en la pérdida de temperatura y en la que más se repite la temperatura más
80
alta. En la temperatura de acero solicitada por cuchara, se observó
nuevamente que fue la cuchara 1 quien presenta la mayor desviación, a
pesar que es muy similar la moda con las otras cucharas.
Tabla 12. °C Temperatura de Acero solicitada por Cucharas
° C TEMPERATURA ACERO SOLICITADA POR CUCHARAS
CUCHARA PROMEDIO MAX MIN DESVIACION ESTANDAR MODA
1 1561,68 1671 1514 11,77 1564 2 1559,66 1594 1536 8,13 1557 3 1559,66 1586 1537 8,06 1563 4 1561,39 1589 1530 7,56 1558 5 1561,01 1606 1534 8,79 1563 6 1560,09 1582 1536 7,04 1563 7 1558,44 1590 1532 7,83 1559
Se observó que todas las cucharas tienen en promedio el mismo tiempo
de espera, lo cual no estuvo relacionada por el número de cuchara que
ingresa al proceso.
Tabla 13. Minutos de Espera de Cucharas Analizado por Cuchara
MINUTOS DE ESPERA DE CUCHARAS ANALIZADO POR CUCHARAS
CUCHARA PROMEDIO MAX MIN DESVIACION ESTANDAR MODA
1 10,50 27 1 5,49 14 2 10,77 26 1 5,69 12 3 10,68 27 1 6,52 3 4 11,04 32 1 5,88 12 5 11,12 30 1 5,56 12 6 9,79 29 1 6,31 2 7 10,56 35 1 5,92 10
En el resumen estadístico de los datos analizados sobre grados
centígrados de temperatura perdida en el acero analizado por cuchara, se
observó que la cuchara 1, fue la que tiene mayor desviación adicionalmente
que tiene una moda más alta.
81
Tabla 14. °C Temperatura perdida por cucharas
°C DE TEMPERATURA PERDIDA POR CUCHARAS CUCHAR
A PROMEDIO MAX MIN DESVIACION ESTANDAR MODA
1 45,75 92 -46 14,29 49 2 45,87 83 25 11,10 38 3 48,19 97 25 12,11 41 4 44,85 88 -7 11,20 47 5 45,46 106 -7 11,84 41 6 47,01 90 26 12,86 37 7 48,00 91 26 11,02 46
Se buscó información sobre el tipo de cucharas que estaban en el
circuito de trabajo durante el período de recolección de datos:
Tabla 15. Circuito de cucharas
CIRCUITO DE CUCHARAS CUCHAR
A TIPO DE MATERIAL 1 Básico 2 Dolomítico 3 Dolomítico 4 Dolomítico 5 Dolomítico 6 Básico 7 Básico
En la temperatura de acero solicitada por cuchara, se observó
nuevamente la cuchara 1 presenta mayor desviación, a pesar que es muy
similar la moda con las otras cucharas. En la cuchara N°1 que tuvo mayor
desviación en la mayoría de todos los puntos analizados, se observó que
estuvo elaborada de material Básico (Sílice y Alúmina) y las demás de
material Dolomítico (Magnesita). Según datos la mayor desviación en
temperaturas corresponde a cucharas Básicas.
82
Para considerar si existe alguna relación con estas variables atribuidas a
los operadores mediante el uso del Programa MINITAB se determinó que tan
relacionadas están las variables; se analizó la correlación existente entre el
Tiempo de espera de una colada en la torreta con la relación entre los
grados centígrados que pierde la colada mostrando una relación fortuita o
insignificante, es decir las dos variables no están relacionadas.
No tiene ningún impacto el tiempo que espera la colada en la torreta, con
los grados centígrados que pierde.
Grados Perdidos en Temperatura
Tie
mp
o d
e e
spe
ra e
n T
orr
eta
(m
in)
1251007550250-25-50
40
30
20
10
0
Tiempo Espera en Torreta vs Grados Centigrados Perdidos
Figura 30. Gráfica Correlación Espera Vs °C Perdidos
Al analizar la correlación existente entre los minutos de espera de la
colada de acero líquido en la torreta contra la temperatura del Acero en el
Tundish, apareció una relación negativa fortuita o insignificante, es decir no
tiene nada que ver el tiempo que espere la colada en la torreta con la
temperatura que tenga el acero líquido en el Tundish.
83
Figura 31. Gráfica Correlación Espera Vs °C en Tundish
Existió una ligera relación negativa entre los grados de temperatura
perdidos y la temperatura de acero líquido en el Tundish, es decir entre más
grados son los perdidos la temperatura de acero líquido es menor en el
Tundish.
Temperatura en Tundish
Gra
do
s d
e T
em
pe
ratu
ra
Pe
rdid
os
1680166016401620160015801560154015201500
125
100
75
50
25
0
-25
-50
Grados de Temperatura Perdido vs Temperatura en Tundish
Figura 32. Gráfica temperatura perdida Vs Temperatura en Tundish
84
3.3 Analizar hechos y datos para aislar la causa raíz
3.3.1 Determinar las causas probables
En conjunto con todos los participantes del grupo de mejora, en base a
la información analizada y la experiencia de los operadores, se recolectó
mediante una lluvia de ideas las causas probables que generan coladas
fuera de especificación establecida referente a la Temperatura de Acero
Líquido en Tundish, lo que se resume en el siguiente cuadro y diagrama
causa y efecto.
3.3.2 Análisis del diagrama de flujo de procesos:
Se elaboró un Diagrama de Flujo recopilando la información de los
involucrados en el proceso de Calentamiento de Acero Líquido para Colada
Continua
Las fuentes de variación identificadas en el diagrama de flujo coinciden
en su mayoría con las causas potenciales recolectadas en la lluvia de ideas
y representadas en el diagrama espina de pescado.
85
Figu
ra 3
3. C
ausa
s va
riabi
lidad
Tem
pera
tura
Ace
ro L
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olad
a
86
Figu
ra 3
4. D
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Cau
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fect
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lidad
Tem
pera
tura
Ace
ro lí
quid
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ndis
h
87
Figura 35. Diagrama del flujo del proceso
84
88
3.3.3 Determinar causas potenciales
Una vez identificadas las causas probables, y en reunión con el grupo de
mejora, se otorgó un peso a cada una de las posibles causas en base a la
experiencia y conocimiento del proceso de calentamiento de Acero líquido
para colada continua, a continuación en forma resumida se presenta en el
siguiente cuadro el análisis de causas:
Figura 36. Causas Potenciales
CAUSAS IDEA PRINCIPAL DE CAUSAS No hay mantenimiento preventivo de equipos de calentamiento
Calentamiento
El desgaste de las válvulas del TundishCorridas o duración del TundishCambio de tundish por calentamiento prematuroModo de apertura manual de las válvulas del tundishPocos calentadores para cucharas No hay donde calentar cucharasTipo de cuchara que se utiliza en el procesoTipo de material refractario del TundishAlta temperatura ambiente de procesoTemperatura y ambiente frío en la noche y madrugada
No hay homogenización de la temperatura del Acero líquido en el Tundish No hay homogenización de temperatura en TundishDescalibración de las lanzas de toma de temperaturaLugar toma de muestra de temperaturaNo se controla temperatura de calentamiento de tundishNo se conoce Temperatura de tundishNo se conoce la temperatura de la cucharaDesplazamiento del calentador de válvulas de TundishDaño de termocuplas en los equipos de calentamiento (tundish, Cucharas)No se usa curva de calentamiento de cucharasControl manual del proceso de equipos de calentamiento
Demora de abertura de cucharaTiempo de Posicionamiento de la cuchara en el RepartidorTiempo que tarda el Horno Cuchara en enviar Colada de acero líquidoTiempo de residencia de Cuchara en el Horno CucharaEl tiempo de arco final en Horno CucharaDesconocimiento del responsable de mantenimiento correctivo en equipos de calentamientoCansancio del personal del turno de la nocheFalta de comunicación entre el Personal de HC y CCNo se sabe como calcular temperatura liquidus del aceroTiempo de espera de cuchara en la torretaTiempo de calentamiento de la cuchara
Escoria en el Fondo de la cucharaEl peso de la colada de acero líquido en la cuchara Falta Homogenización del Acero en la Cuchara
CAUSAS POTENCIALES
Desgaste de Tundish
Características de Acero líquido en Horno Cuchara
No se Cálcula la temperatura líquidos de colada de Acero líquido
Falta de calibración de equipos de toma muestra de temperatura y revisión de área de toma de muestra
Falta de Operatividad de los calentadores de Cuchara y de Tundish
No se conoce obligaciones del personal de colada continua
Tipo de materiales usados
Tiempo de subida de cuchara- Proceso Horno Cuchara
Control de la Temperatura Ambiente
89
Considerando los 13 miembros del grupo de mejora, se realizó una
votación calificado de 0 a 3 el impacto en la variabilidad de dicho proceso,
siendo 0 una causa nada de influyente y siendo 3 una causa directa de
variación:
Figura 37. Priorización de Causas Potenciales
En base a este resultado se elaboró el Diagrama de Pareto para su
análisis. Mediante un Diagrama de Pareto se trató de evidenciar las causas
más probables para enfocar esfuerzos en los pocos vitales y dejar a un lado
los muchos triviales.
90
Tabla 16. Tabla para Análisis de Pareto
CAUSAS TOTAL % % ACUM
1. Falta de calibración de equipos de toma muestra de temperatura y revisión de área de toma de muestra
39 13% 13%
2. Falta Plan de mantenimiento preventivo de Equipos de Calentamiento 38 12% 25%
3. No se calcula la temperatura líquidos de colada de Acero líquido 37 12% 37%
4. Falta de Operatividad de los calentadores de Cuchara y de Tundish 36 12% 49%
5. No se conoce obligaciones del personal de colada continua 35 11% 60%
6. No hay donde calentar cucharas 34 11% 71% 7. No hay homogenización de temperatura en
Tundish 32 10% 81%
8. Características de Acero líquido en Horno Cuchara 18 6% 87%
9. Tipo de materiales usados 16 5% 93% 10. Tiempo de subida de cuchara- Proceso Horno
Cuchara 10 3% 96%
11. Desgaste de Tundish 9 3% 99% 12. No se puede controlar la Temperatura Ambiente 4 1% 100%
TOTAL 308 100%
Figura 38. Diagrama de Pareto
Inci
de
nci
a
Po
rce
nta
je
Causas
Othe
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Desgaste
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Materia
l Usado
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100
80
60
40
20
0
100
80
60
40
20
0
Variabilidad Proceso de Calentamiento Acero Liquido
91
3.3.4 Aislar Causa-Raíz
Se reúne a los miembros del grupo de mejora para analizar las
causas que originan variación y según el análisis de Pareto se determinó la
raíz de estos problemas considerando el análisis de los 5 Por qué.
Tabla 17. Análisis del Porqué de las Causas
CAUSA 1: Falta de calibración de equipos de toma muestra de temperatura
Por Qué Las lanzas de temperatura no marcan una temperatura real
Por Qué El operador golpea la lanza o quema la punta,
Por Qué Las lanzas están des calibradas
Por Qué El operador no informa a mantenimiento para que las calibren o realicen el cambio por daño o deterioro
Por Qué No hay una frecuencia de calibración y revisión de lanzas establecida
CAUSA 2: No se Calcula la temperatura líquidos de colada de Acero líquido
Por Qué Cada operador considera sus variables para la solicitud de temperatura
Por Qué No se sabe la temperatura de la cuchara y Tundish
Por Qué No hay criterios básicos para solicitar la temperatura
Por Qué No hay una cultura de cálculo para la solicitud de temperatura
Por Qué No se conoce una formula básica para calcular temperatura de acero líquido
CAUSA 3:Falta de Operatividad de calentadores de Cuchara y de Tundish
Por Qué No reflejan la temperatura real
Por Qué No funcionan las termocuplas de los calentadores de Cuchara y Tundish
Por Qué Nadie reporta el daño o deterioro de los equipos
Por Qué No hay la cultura de uso de calentadores
Por Qué Nadie lleva un control del tiempo de calentamiento de Tundish y o Cuchara
Continuación Tabla 17. Análisis del Porqué de las Causas
92
CAUSA 4: No se conoce obligaciones del personal de colada continua Por Qué
No hay una adecuada comunicación entre turnos Por Qué
El Hornero 1 de HC no toma enserio la temperatura solicitada por el Colador Por Qué
Los operadores de Cuchara no obedecen recomendaciones de trabajo Por Qué
Falta de liderazgo del operador de Colada Continua 1 Por Qué
No se sabe hasta qué punto llegan las responsabilidades de cada persona
CAUSA 5: No hay donde calentar cucharas Por Qué
Hay 7 cucharas Por Qué
Hay 3 calentadores Por Qué
Las cucharas no pasan el suficiente tiempo en calentamiento Por Qué
Las cucharas no cumplen la curva de calentamiento Por Qué
No hay Calentadores de cuchara
CAUSA 6:No hay homogenización de temperatura en Tundish Por Qué
El acero se queda estancado en puntos fríos Por Qué
El acero cae en el centro del Tundish Por Qué
El chorro de acero genera turbulencia Por Qué
El acero no re circula en Tundish Por Qué
No hay un inhibidor de turbulencia
CAUSA 7:No hay plan de mantenimiento preventivo de equipos Por Qué
No hay responsables designados para el cuidado de los equipos de calentamiento Por Qué
No hay repuestos críticos identificados Por Qué
No hay stocks máximos y mínimos de repuestos Por Qué
Se ha realizado adaptaciones de repuestos que deterioran el equipo Por Qué
No hay un plan de mantenimiento preventivo de equipos de calentamiento
93
3.3.5 Acciones remediales
Una vez identificada las causas potenciales, se determinó aplicar
acciones remediales para solucionar temporalmente la variación de
temperatura de Acero líquido en el Tundish hasta implementar las acciones
definitivas para eliminar la cusa raíz.
COMUNICACIÓN: solicitar al personal la colaboración en todas las
actividades que implican el proceso de calentamiento de acero líquido hasta
re definir las responsabilidades del personal.
EQUIPOS DE CALENTAMIENTO: hacer un diagnóstico de los equipos de
calentamiento para ponerlos operativos tanto de cuchara como acero líquido
para utilizarlos de la forma más rápida posible, por lo menos habilitar
rápidamente las termocuplas.
PRECAUCIÓN EN SOLICITAR TEMPERATURA DE ACERO LÍQUIDO:
solicitar a Coladores 1 de Colada Continua tener precaución para la solicitud
de la temperatura especialmente no provocar sobre calentamiento del acero
hasta tener una fórmula básica para el cálculo de la temperatura.
3.4 Establecer acciones para eliminar las causas raíz
Una vez identificadas las causas que generan el problema se estableció
las siguientes acciones:
94
3.4.1 Propuesta de acción para cada causa raíz
Tabla 18. Acciones establecidas
ACCION 1: Garantizar la calibración de equipos de toma muestra de temperatura y revisión de área de toma de muestra
Por parte del área de mantenimiento, el Electrónico de Turno debe garantizar el funcionamiento de las Lanzas de medida de temperatura, a través del cumplimiento del procedimiento establecido “I-A-CC-02 Verificación de Instrumentos de medición de Temperatura”, de acuerdo a las frecuencias establecidas.
ACCION 2: Cálculo de la temperatura líquidus de colada de Acero líquido Unificar los criterios para la petición de temperatura de acero líquido por parte de los Coladores 1, se puede basar en la elaboración de una fórmula de cálculo de temperatura líquida y tiempos de pérdidas, equipos de calentamiento, etc.
ACCION 3: Operatividad de los calentadores de Cuchara y de Tundish Establecer los tiempos correspondientes de uso de calentadores de Cucharas y Calentadores de Tundish, con el respectivo ingreso de información en un formato pre establecido y establecer las condiciones básicas de tiempos de calentamiento.
ACCION 4: Reafirmación de Obligaciones del personal de colada continua Al ser la Colada Continua un área clave para el cumplimiento de este propósito y teniendo como antecedente los problemas sobre falta de comunicación y liderazgo en los turnos de trabajo se ve la necesidad de reafirmar las obligaciones del Personal de Colada continua, de Horno cuchara, Operadores de Cuchara, responsable de mantenimiento. Esta información debe ser debidamente comunicada y concientizada de su responsabilidades en el proceso de mejora, formalizar las responsabilidades a través de la descripción de funciones
ACCION 5: Adquisición de un nuevo calentador automatizado para cuchara Invertir en la adquisición de un nuevo calentador de cuchara automatizado al cual se le pueda programar la curva de calentamiento para las cucharas, y así conocer las temperaturas de salida de las mismas cuando ingresan al circuito, sin dejar una cuchara pendiente que pueda enfriarse durante el tiempo de ciclo en el circuito par falta de calentador.
ACCION 6: Inhibidor de Turbulencia para homogenización de temperatura en
Tundish Para homogenizar la temperatura de acero en el Tundish, se han diseñado los inhibidores de turbulencia los cuales tiene la función de receptar el acero líquido y distribuirlo a lo largo del Tundish evitando la concentración de temperatura. En el mercado existen ya piezas elaboradas de masa refractaria elaborada, pero también se puede someter a un diseño propio de la empresa.
ACCION 7: Elaborar Plan de mantenimiento preventivo de Equipos de
Calentamiento Realizar una evaluación preliminar de los equipos de calentamiento, como los calentadores de Cuchara y Tundish, ponerlos operativos, si fuera necesario realizar rediseños de los mismos, especialmente en las termocuplas de medición de temperatura elaborar una lista de repuestos con stocks máximos y mínimos, elaborar un plan de mantenimiento preventivo y la designación de responsables para el mantenimiento correctivo.
95
3.4.2 Plan de ejecución de acciones establecidas
Luego de la concientización al grupo de mejora sobre la situación inicial,
se elaboró un formato de Seguimiento a la Reuniones establecidas como se
muestra en el ANEXO 3, este servirá para medir el nivel de cumplimiento de
las acciones establecidas según los tiempos establecidos. Adicionalmente
en el plan de acción se determinó qué quién, cómo cuándo y dónde se
ejecutarán las actividades a establecidas
3.4.3 Plan de Recolección de datos
Se estableció un programa de seguimiento de los datos que aportan
cada una de las actividades ejecutadas a continuación la información que se
desea recopilar. Adicionalmente se continuó recolectando la misma
información en los formatos que se emplearon en el paso describir la
situación actual, para verificar los resultados e ir evaluando la ejecución de
actividades. Incluyendo al análisis de la calidad interna del producto con los
análisis de macrografía.
Se elaboró un Plan de Recolección de Datos que implicó por cada
acción determinar un responsable, la frecuencia de la recolección de la
información y la forma o método de llevarla a cabo.
96
Figu
ra 3
9. P
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cció
n
97
Figu
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0. P
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ecol
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tos
98
3.4.4 Plan de Contingencia
Se estableció un plan de contingencia por cada acción propuesta. El
grupo de mejora al ir evaluando en las reuniones periódicas el proceso de
implementación pudo aplicar cualquier acción de contingencia necesaria,
bajo la dirección del Responsable del proyecto.
Tabla 19. Plan de Contingencia
PLAN DE CONTINGENCIA N°
Acción Qué (Acciones) Plan de Contingencia
1
Garantizar la calibración de equipos de toma muestra de temperatura y revisión de área de toma de muestra
Solicitar el medidor de temperatura del área de Horno Eléctrico para garantizar que siempre se tenga disponible un medidor de temperatura en Colada Continua, sin tener el riesgo de que una colada no sea medida por falta de equipos
2 Cálculo de la temperatura líquidus de colada de Acero líquido
No se elaborará un modelo matemático para el cálculo de temperatura, simplemente una fórmula básica para que el personal sepa a qué temperatura debe solicitar la colada para que esté dentro del rango establecido
3 Operatividad de los calentadores de Cuchara y de Tundish
Si por motivos de repuestos no están habilitados todos los equipos de calentamiento de acero líquido, las pruebas de operatividad se realizarán en el que esté funcionando
4 Reafirmación de Obligaciones del personal de colada continua
Si el personal involucrado directamente con el proceso de calentamiento de acero líquido en colada no es suficiente para ejecutar todas las actividades, se solicitará apoyo a otras áreas como Operación de Cuchara o Refractarios
5 Adquisición de un nuevo calentador de cuchara automatizado
Si por problemas de demora en importación no llegara el equipo a tiempo, se garantizará la disponibilidad al 100% de los equipos de calentamiento de cuchara
6 Inhibidor de Turbulencia para homogenización de temperatura en Tundish
Si no funciona la pieza refractaria correspondiente al inhibidor de turbulencia, se retirará inmediatamente del Tundish
7 Elaborar Plan de mantenimiento preventivo de Equipos de Calentamiento
Si el personal asignando no alcanza a realizar el mantenimiento preventivo programado y se evidencia actividades correctivas, se solicitará el apoyo adicional a los responsables para garantizar disponibilidad de equipos
99
FASE 2
CAPÍTULO IV
IMPLEMENTACIÓN DE LA RUTA DE CALIDAD EN EL
PROCESO DE CALENTAMIENTO DE ACERO LÍQUIDO
Una vez cumplida la primera fase del Proyecto de Mejora, considerando
el plan de acción establecido se procede a ponerlo en práctica según el
período de tiempo fijado.
4.4. Ejecutar las acciones establecidas
4.4.1. Comunicar las acciones establecidas
El líder del proyecto debe garantizar que todas las personas que
intervengan en la ejecución de las acciones conozcan y colaboren en las
actividades que deben realizar y por qué la van a realizar y es el único
responsable de solicitar y mediante quien se canaliza todos los cambios que
se van a realizar y comunicar alguna suspensión o modificación de las
acciones a tomar si el caso lo amerita.
Durante la ejecución de todo el proyecto y como sustento de las
actividades del grupo de mejora constan todas las actas de Seguimiento a la
Reuniones establecidas las cuales oportunamente fueron también remitidas
a los implicados (ANEXO 4), lo que permitió realizar un seguimiento de las
100
actividades. Se comunicó por parte del equipo de trabajo a todo el personal
del Acería las acciones que se van a ejecutar para reducir la variabilidad del
proceso de calentamiento de acero líquido para la colada continua.
La primera forma de comunicación implicó la realización de carteles; es
decir la elaboración de medios de comunicación escrita o visual, los cuales
fueron considerados en la ejecución de cada una de las siete acciones
propuestas para facilitar su cumplimiento, han sido recopiladas en el ANEXO
5.
4.4.2. Proporcionar educación y entrenamiento
A nivel general, la Dirección Técnica de Acería en conjunto con el
departamento de Recursos Humanos de ADELCA; considerando el
presupuesto de capacitación, organizó un curso de colada continua para
todo el personal relacionado con este proceso, pues antes de iniciar con la
mejora es necesario que todos tenga la base teórica del proceso de
solidificación y su impacto en la calidad interna y externa de la palanquilla.
En el país no existe empresas de capacitación sobre este tema, con el
apoyo de FEDIMETAL; Federación Ecuatoriana de Industrias del Metal, a la
cual es afiliada ADELCA se contactó a la Empresa Argentina de Asistencia
Técnica y Capacitación METALLON.
101
Considerando los turnos rotativos del personal, se organizó la
capacitación de 8 horas por grupo, los días los días 9, 11 y 13 de Julio del
2012 en las Instalaciones de la Empresa, el personal fue distribuido de la
siguiente forma:
Tabla 20. Organización de Personal para capacitación
9 DE JULIO 11 DE JULIO 13 DE JULIO GRUPO 1 GRUPO 2 GRUPO 3
Toaquiza Javier Tipán Paul Barros Franklin Ruiz Sandro Guerrero Santiago Gordón Augusto Valencia Juan Mosquera Juan Muñoz Paúl Heredia José Luis Calero Miguel Siza Washington Tapia Edison Pilicita Wilson Toapanta Darío Sandoval Javier Edwin Lopez Naula Fidel Altamirano Francisco Llano Edy Caiza Juan Carlos Alarcón Diego Cabrera Rafael Uvillus Darwin Rivera Wilmer Vinuesa Edison Lamar Galo Barrera Israel Lema Giovanni Tixi José Placencio Juan Heredia Vinicio Caiza Ángel Pavón Franklin Guañuna Juan Carlos Simbaña Darío Venegas Franklin Chasi Luis Zurita Cristian Grijalva Roberto Carrillo José Caiza Héctor Angulo Ronald Sala barría Antonio Lopez Julio Zamora Marco Tacuri Edwin Pinto Jorge Almeida José Andrade Mauricio Carrillo Mauricio Leonardo Suárez Betancourt Gustavo Arteaga Jacinto Gualotuña Paulina Díaz Alicia Calala Carmen Chamorro Jorge Romero Cruz Cárdenas Marco Daniel Criollo Luis Chicaiza Luis Llumigusin Víctor Narváez Enrique Gutiérrez Juan Carlos Lazcano Carrera Eduardo Damer Ivo Luis Hernández
Figura 41. Capacitación personal Acería
102
4.4.3. Ejecutar las acciones establecidas
4.4.3.1. Garantizar calibración de equipos de toma muestra de
temperatura y revisión de área de toma de muestra
El conocimiento de la temperatura del acero líquido es esencial para la
producción y control de calidad de acero, esta debe estar dentro de los
límites determinados. Por lo tanto, la exactitud, reproducibilidad y fiabilidad
de las mediciones influyen directamente en el control de la temperatura.
El método utilizado por Acería del Ecuador C.A. ADELCA es la medición
de temperatura termoeléctrica
Figura 42. Funcionamiento de Termocuplas
FUENTE: Electronite,. (2012). Funcionamiento de Termocuplas. Recuperado
en mayo 12, 2012. Disponible en www.electronite.com
con termopares. El efecto termoeléctrico
puede ser explicado por la teoría de que al calentar un alambre de metal en
un lado, los electrones externos de los átomos de metal será puesto en
libertad y se moverá hasta el final más frío. Por esto, el lado caliente del
alambre quedan cargados positivamente debido a un exceso de iones, y
será el lado frío quedan cargados negativamente debido a un exceso de
electrones.
103
En los instrumentos digitales de medición de temperatura esta tensión
eléctrica es transformada en impulsos mediante el uso de una termocupla
que es un transductor de temperatura, es decir un dispositivo que convierte
una magnitud física en una señal eléctrica.
Las termocuplas compuestas por:
Al ser un equipo cuya precisión de lectura está dada por los impulsos
eléctricos, es importante la revisión del Procedimiento de Verificación de
Instrumentos de Medición de Temperatura y un formato de Registro de
Figura 43. Partes de una termocupla
FUENTE: Electronite,. (2012). Funcionamiento de Termocuplas.
Recuperado en mayo 12, 2012. Disponible en www.electronite.com
La temperatura se analiza utilizando lanzas que permiten la inmersión de
los termocuplas conectadas a una sonda que trasmite los impulsos a una
pantalla digital que muestra la temperatura al personal. Para el área de
colada continua se cuenta con un equipo de medición de temperatura
denominado DIGITEM II.
Cables
Tubo de Cuarzo
Conector de compensación
Carcasa de Cerámica
Recubrimiento Refractario
Tapón de metal
Tubo de Cartón
104
calibración de Equipo en Colada continua, el mencionado procedimiento
aplica a todos los equipos de medición de temperatura del área ya que
tienen el mismo funcionamiento. Según ANEXO 6
Como plan de contingencia se tiene la unidad adicional de medición de
temperatura del Horno Eléctrico, para remplazar el de Colada Continua en el
caso que se interrumpiera la medición por daño o deterioro del equipo.
Adicionalmente se determinó con los operadores un procedimiento de la
toma de muestra de temperatura en acero líquido en el Tundish de esta
manera, se garantizó que la forma de medición sea estandarizada, según
ANEXO 7
Se estableció los siguientes criterios los cuales han sido comunicados
mediante letreros:
• Todas las coladas deben registrar su temperatura de Acero líquido.
• Se debe verificar diariamente el instrumento de medición de temperatura
y las veces que sean necesarias si se detecta algún problema
• No golpear la punta de la lanza
El resultado de una medición puede mostrar variación en el proceso o
variación en la medición por lo que luego de la aplicación del procedimiento
de toma de muestras en colada continua, a la par que se garantizó la
verificación del equipo de toma muestra de temperatura se realizó una
105
evaluación del sistema de medición de Temperatura de Acero Líquido en el
Tundish.
CONDICIONES DE MEDICIÓN ISOPLOT
ACTIVIDAD DESCRIPCION
El Operador de Cuchara coloca el Cartucho de medición en la lanza de temperatura.
El operador de Cuchara sumerge en el Tundish la lanza de toma de temperatura según procedimiento I-A-PD-17 establecido
La lanza de temperatura debe estar dentro del área demarcada para la toma de muestra. Inmediatamente el Otro operador de Cuchara toma la muestra de temperatura según procedimiento establecido.
La temperatura de la colada aparece en el display y es registrada para el análisis de la variabilidad del proceso medición
Figura 44. Condiciones de medición de Isoplot
106
Es importante mencionar que para la medición de temperatura el
instrumento de medición (Cartuchos de cartón) ya no se vuelven a utilizar,
siendo esta la razón que limita el muestreo, pues es un ensayo destructivo.
Considerando la producción promedio de 700 coladas al mes, se tomó 100
muestras de temperatura entre todos los 3 turnos de producción.
Para recopilar esta información se consideró a los dos Operadores de
Cuchara que son los responsables de la toma de la temperatura en Tundish,
se procedió a realizar una toma de muestra de temperatura con la aplicación
del procedimiento establecido, realizando dos mediciones en la colada bajo
las mismas condiciones.
La recolección de la información se la puede observar en el ANEXO 8,
datos mediante los cuales se ha elaborado el ISO PLOT para el respectivo
análisis.
Con el Isoplot que es una herramienta sencilla, se busca evaluar si un
sistema de medición como el caso de la Temperatura de Acero líquido, tiene
un poder de discriminación adecuado, para prevenir interpretaciones y
decisiones erradas, debido al error o la incertidumbre de la medición.
107
Criterio de Aceptación
9,6/1,1= 8,73 ACEPTADA
Figura 45. ISOPLOT temperatura de acero líquido en Tundish
Se concluyó que el desempeño el Sistema de medición de temperatura
de acero líquido en el Tundish tiene las siguientes características:
• Exactitud: acercamiento de la medición al valor verdadero.
• Precisión: repetibilidad del sistema de medición.
• Discriminación: error pequeño con relación a la variabilidad de la
medición.
• Sesgo: Una desviación constante contra la verdad.
Considerando aceptable y fiable el sistema de medición empleado
garantizando el funcionamiento de los equipos de medición y la aplicación
por parte de los operadores del procedimiento establecido.
108
4.4.3.2. Cálculo de la temperatura líquidus de colada de Acero líquido
La temperatura de acero líquido medida en el Tundish es de vital
importancia como parte del inicio del proceso de solidificación. De aquí la
importancia de solicitar la temperatura adecuada para que llegue a este
recipiente dentro de los parámetros establecidos.
El tiempo a ser considerado inicia desde el horno cuchara, cuando el
Hornero 1 de HC consulta al operador a que temperatura debe enviar la
colada, la cual toma tiempo en ser trasladada con la grúa y colocarse en la
torreta para abrir la válvula gaveta e iniciar el proceso de colado.
Cada Colador 1 de cabina solicitó la temperatura a su manera de
acuerdo a la experiencia, de ahí la necesidad de unificar criterios en todos
los turnos, para elaborar una fórmula básica de cálculo de temperatura
considerando los parámetros que intervienen.
El primer paso fue considerar que actividades intervienen y el tiempo de
duración de cada una de estas, para lo cual se hizo un seguimiento de
tiempos y movimientos desde la salida de la colada hasta el inicio del
proceso, tomando como muestra 200 coladas en los tres turnos de
producción.
109
ACTIVIDAD DESCRIPCION RESPONSABLE
Levantamiento de Electrodos de Horno Cuchara.
Hornero 1 Horno Cuchara
Posicionamiento de Cuchara hasta puente grúa
Hornero 1
Horno Cuchara Operador de Grúa
80t
Subida de cuchara a la torreta desde el Horno Cuchara hasta la colada continua
Operador de Grúa 80t
Giro de Torreta desde que está posicionada en el brazo hasta que se posiciona para abrir la cuchara
Colador 1
Apertura de válvula gaveta, de la Cuchara
Operador de
Cuchara
Toma de temperatura de Acero en Tundish luego del tiempo establecido en el procedimiento.
Colador 1
Operador de
Cuchara
Figura 46. Actividades involucradas en el cálculo de temperatura de Acero Líquido
110
Se elaboró un formato para la recolección de tiempos de subida de
colada de HC a CC según ANEXO 9, donde se consideró el turno, la
temperatura inicial de colada desde el levantamiento de electrodos del Horno
Cuchara, subida de cuchara a la torreta, giro de torreta, apertura de cuchara,
toma de temperatura en Tundish se calculó los minutos específicos que
toman estas actividades en forma acumulativa y se registró los grados
centígrados perdidos y la relación de grados perdidos por minuto.
La Temperatura de Acero Líquido enviada por el Horno Cuchara por
pedido del Colador 1 está en los siguientes rangos:
Tabla 21. Temperatura de Acero líquido Enviada por Horno Cuchara
TEMPERATURA ENVIADA POR
HORNO CUCHARA PROMEDIO 1606,16 MIN 1595,00 MAX 1620,00 DESVEST 5,36 Figura 47. Temperatura de Acero Líquido enviada por HC
C°
Frec
uenc
ia
1620161616121608160416001596
50
40
30
20
10
0
Mean 1606StDev 5,355N 200
Normal TEMPERATURA DE ACERO LIQUIDO ENVIADA POR HC
Se analizó el tiempo que implica cada una de estas actividades,
tomando como inicio el levantamiento de electrodos de Horno Cuchara para
luego considerar el tiempo que se toma en posicionarse la grúa bajo la
cuchara:
111
Tabla 22. Minutos que tarda en posicionarse la grúa sobre la cuchara
POSICIONAMIENTO DE GRUA
SOBRE CUCHARA (min) PROMEDIO 0:01:27 MIN 0:01:03 MAX 0:01:50 DESVEST 0:00:14
Figura 48. Posicionamiento de Grúa sobre Cuchara (min)
Se consideró el tiempo que tarda la grúa en subir la colada desde el
Horno Cuchara hasta la ser colocada en el brazo de la torreta este tiempo va
desde que se la cuchara es levantada por la grúa.
Tabla 23. Subida de la Colada de Horno Cuchara a Torreta (min)
POSICIONAMIENTO DE GRUA
SOBRE CUCHARA (min) PROMEDIO 0:01:57 MIN 0:01:16 MAX 0:02:45 DESVEST 0:00:20
El tiempo que la colada permanece en la el brazo de la torreta
aguardado que termine la otra colada y se pueda continuar la secuencia de
colado.
Figura 49. Subida de la colada de Horno Cuchara a Torreta (min)
Tabla 24. Giro de Torreta (min)
PROMEDIO 0:11:57 MIN 0:05:37 MAX 0:18:50 DESVEST 0:02:44 Figura 50. Giro de Torreta (min)
112
En la apertura de cuchara se consideró el mecanismo de abertura
automática con válvula gaveta, la cual es manipulada a control remoto por el
Operador de Cuchara; en el orificio de la válvula es colocada arena para que
en el momento de la abertura caiga primero esta y luego el acero líquido de
forma rápida, la diferencia se evidencia por el tiempo que tarda en que caiga
toda la arena y empiece el chorro de acero líquido. Si en ocasiones no
llegara a caer la arena libremente, el Operador de Cuchara ingresa un tubo
por el orificio para “destapar” la cuchara y ayudar la abertura de cuchara.
Tabla 25. Apertura de Cuchara (min)
APERTURA DE CUCHARA
(min) PROMEDIO 0:00:46 MIN 0:00:12 MAX 0:01:16 DESVEST 0:00:11
La toma de muestra de temperatura según procedimiento establecido se
realizó a los 10 minutos de la apertura de cuchara.
Figura 51. Apertura de Cuchara (min)
Tabla 26. Toma de muestra de Temperatura en Tundish (min)
TOMA MUESTRA DE TEMPERATURA TUNDISH
(min) PROMEDIO 0:10:24 MIN 0:09:10 MAX 0:11:06 DESVEST 0:00:21
Figura 52. Toma de Temperatura de Colada en Tundish
113
La temperatura de acero líquido en Tundish a los 10 minutos se
demuestra en el siguiente gráfico:
Figura 53. Temperatura de Acero líquido en Tundish (min)
Los grados centígrados perdidos en el proceso están en promedio 54,73°C.
Tabla 27. Grados Centígrados perdidos en Proceso de HC-CC (min)
GRADOS CENTIGRADOS PERDIDOS PROCESO (min)
PROMEDIO 54,73 MIN 44,00 MAX 67,00 DESVEST 5,36
Figura 54. Grados Centígrados perdidos en el proceso de HC-CC
La pérdida de grados centígrados está íntimamente relacionada con el
tiempo que tarda la colada en llegar a la torreta, por tal motivo se ha
considerado el índice de grados centígrados perdidos por minuto.
114
Tabla 28. Grados Centígrados Perdidos por minuto
GRADOS CENTIGRADOS PERDIDOS POR MINUTO
PROMEDIO 2,27 MIN 1,81 MAX 3,59 DESVEST 0,27 Figura 55. Grados Centígrados Perdidos por minuto
Sin considerar el pico más alto, para depurar los datos recolectados, y
considerar los valores para la elaboración de la fórmula de cálculo de colada
continua, cabe mencionar que la desviación estándar es 0,24°C, con un
promedio de 2,26°C.
Tabla 29. Grados Centígrados perdidos por minuto sin variación
GRADOS CENTIGRADOS PERDIDOS POR MINUTO (sin Variación) PROMEDIO 2,26 MIN 1,81 MAX 3,15 DESVEST 0,24
En resumen, se consideró las variables que intervienen en el proceso,
siendo la actividad correspondiente al giro de torreta, lo que implicó mayor
desviación, pues está relacionada íntimamente con la duración de acero
líquido en la cuchara. Que puede variar de 30 +/- 1 t estimándose como un
peso aceptable por la Dirección Técnica.
115
Tabla 30. Actividades que intervienen entre traslado de HC a CC
ACTIVIDADES EN EL TRASLADO DE HC -CC
Posición hasta
puente Subida a la Torreta
Giro Torreta
Apertura de
Cuchara Toma de
Temperatura PROMEDIO 0:01:27 0:01:57 0:11:57 0:00:46 0:10:24 MIN 0:01:03 0:01:16 0:05:37 0:00:12 0:09:10 MAX 0:01:50 0:02:45 0:18:50 0:01:16 0:11:06 DESVEST 0:00:14 0:00:20 0:02:44 0:00:11 0:00:21
Considerando los valores estables de velocidad de colado de 1,8 a
2,00 m/min con el tonelaje de acero líquido en cuchara.
Tabla 31. Variables que intervienen entre traslado de HC a CC
VARIABLES QUE INTERVENIEN EN EL PROCESO DE SUBIDA HC - CC Posición
hasta puente
Subida a la
Torreta Giro
Torreta Apertura
de Cuchara
Toma de Temperatura TOTAL
PROMEDIO 0:01:27 0:01:57 0:11:57 0:00:46 0:10:24 0:26:31 % 5,5% 7,4% 45,0% 2,9% 39,2% DESVEST 0:00:14 0:00:20 0:02:44 0:00:11 0:00:21
Se consideró los valores de tiempo promedio de cada una de las
actividades que intervienen desde el traslado de HC a CC, así como la
desviación estándar.
Al realizar el análisis del porcentaje del tiempo de cada actividad que
implicó el traslado total de la colada de acero líquido desde el Horno
Cuchara a la Colada Continua, está la toma de temperatura de acero
líquido; variable de la cual mediante otra acción de mejora se centró en fijar
el procedimiento en el tiempo establecido.
116
Otra variable de gran impacto dentro de las actividades que intervienen
en el proceso de traslado de Acero Líquido a Colada Continua fue dada por
el tiempo de espera de cuchara en la torreta, este valor debe considerar el
número de líneas y la velocidad de colado, el cual ya es conocido por el
operador. Basada en esta información se consideró el rango de 1545°C a
1560°C para solicitar la temperatura al Horno Cuchara, se buscó como
objetivo centrar la temperatura a 1550°C.
Figura 56. Datos necesarios para el cálculo de T°C en Horno Cuchara
Se estableció constantes para el cálculo de la fórmula con los minutos
promedios de cada de las actividades que intervienen, cabe mencionar que
las desviaciones estándar de estas nos son representativas como para
afectar el proceso.
Los tiempos de mayor incidencia en cuanto al tiempo total fueron los
minutos de espera por toma de temperatura, los cuales según procedimiento
establecido se ha centrado en 10 minutos. La segunda actividad de mayor
impacto corresponde a los minutos que implica el giro de torreta, este valor
fue el único que va a ingresar el operador con condiciones conocidas como
velocidad de colado y número de líneas, que generalmente son 3, solo en
Espera en Torreta (min)
°C SOLICITAR EN HC
0:12:00 1602
°C SOLICITAR EN HORNO CUCHARA
Información ingresada por el Colador 1
Resultado de la Fórmula
117
casos especiales por inicio de proceso estas pueden 1 o 2 hasta estabilizar
el proceso de arranque.
Tabla 32. Constantes para el cálculo de fórmula de Colada Continua
VARIABLES QUE INTERVENIEN EN EL PROCESO DE SUBIDA HC - CC Posición
hasta puente
Subida a la
Torreta Giro
Torreta Apertura
de Cuchara
Toma de Temperatura TOTAL
CONSTANTE 0:01:27 0:01:57 0:12:00 0:00:46 0:10:00 0:26:11
Una vez que se tiene el tiempo total en minutos aproximado que tomó la
colada de acero líquido hasta llegar a la Colada Continua, se multiplicó por
los grados centígrados promedio que se pierden por minuto y a este valor se
le va a sumar al valor de 1550°C que fue el objetivo establecido.
Figura 57. Fórmula de Cálculo de Temperatura Acero Líquido
La formula fue sometida a un periodo de prueba de 5 días, es importante
mencionar que para esto se acordó con el grupo de mejora realizar la
validación garantizando la operatividad de Calentadores de Tundish y de
Cucharas así como considerar que el proceso de funcionamiento de lanzas
de temperatura y procedimiento de toma de muestras se encuentre
afianzado ya en el personal.
118
La recopilación de estos datos consta en el ANEXO N° 10, de lo cual se
puede resumir los siguientes resultados obtenidos:
Tabla 33. Resumen de resultados de la Aplicación Fórmula de Colada
Continua
APLICACIÓN CALCULO DE COLADA CONTINUA
Espera en
Torreta °C Solicitada
para CC °C en
Torreta PROMEDIO 0:11:17 1607,43 1552,67
MIN 0:02:00 1586,50 1541,00 MAX 0:25:00 1638,39 1564,00
DESVEST 0:04:22 9,87 5,36
En el cálculo de la fórmula el objetivo considerado fue 1550°C, para
centrar el proceso, el promedio de minutos de espera en torreta es 11
minutos, considerando una desviación estándar de 5,36 °C del Acero
Líquido, claro está que las variaciones están relacionadas con el tiempo de
espera en torreta; si bien es cierto existe puntos que están fuera, el proceso
está dentro de los límites establecidos, considerando resultados óptimos, por
parte de la dirección técnica y el grupo de mejora.
Figura 58. Resumen de resultados de la Aplicación Fórmula de Colada Continua
1530
1535
1540
1545
1550
1555
1560
1565
1570
1258
5212
5854
1258
5612
5858
1258
6012
5862
1258
6412
5866
1258
6812
5870
1258
7212
5874
1258
7612
5878
1258
8012
5882
1258
8412
5886
1258
8812
5890
1258
9212
5894
1258
9612
5898
1259
0012
5902
1259
0412
5906
1259
0812
5910
1259
1212
5914
1259
1612
5918
1259
2012
5922
1259
2412
5926
1259
2812
5930
1259
3212
5934
1259
3612
5938
1259
4012
5942
1259
4412
5946
1259
4812
5950
1259
5212
5954
1259
5612
5958
1259
6012
5962
1259
6412
5966
1259
6812
5970
1259
7212
5974
1259
7612
5978
1259
80
°C
Colada
Aplicación Fórmula de Colada Continua
119
4.4.3.3. Operatividad de los calentadores de Cuchara y de Tundish
Para establecer los parámetros de operación de los calentadores de
Tundish y de Cuchara fue necesario garantizar que estén habilitados
totalmente. Para ello se debió realizar una evaluación preliminar para
conocer el estado inicial de los equipos y coordinar con el departamento de
mantenimiento la respectiva revisión de los mismos.
4.4.3.3.1. Calentadores de Cucharas
En la empresa ADELCA se cuenta con 3 calentadores de Cucharas
distribuidos a continuación.
Las condiciones básicas de funcionamiento de los Calentadores de
Cuchara fueron dados por el conocimiento de la temperatura y el
funcionamiento básico de todos los botones de operación como encendido,
apagado, selector de nivel temperatura de trabajo. En la evaluación inicial
realizada por el mecánico y el eléctrico electrónico responsable de estos
equipos se determinó que:
120
CODIGO DESCRIPCION UBICACION
1
Plataforma de Cuchara
2
Área De Refractarios
3
Carro Horno Cuchara
Figura 59. Distribución de Calentadores de Cuchara en ADELCA
Tabla 34. Diagnóstico de calentadores de Cuchara
DIAGNÓSTICO CALENTADOR DE CUCHARA
CODIGO LECTURA DE TEMPERATURA OBSERVACION
1 No Termocupla Dañada/ Lectura Mostrada -17°C
2 No Termocupla Dañada/ Lectura Mostradas -1540°C
3 No Dañada / No funciona selector de Nivel
4.4.3.3.2. Calentadores de Tundish
Al igual que las condiciones básicas de funcionamiento de los
calentadores de Cuchara, en los calentadores de Tundish se debe tener
habilitado el indicador de temperatura y el funcionamiento básico de todos
121
los botones de operación como encendido, apagado, selector de nivel
temperatura de trabajo.
Es importante mencionar que el calentador de Tundish 3 ubicado en
el área de refractarios es utilizado en caso de emergencia, por ese motivo
los operadores justifican el descuido y deterioro de ese equipo.
En la evaluación inicial realizada por el mecánico y el eléctrico
electrónico responsable se determinó que:
Tabla 35. Diagnóstico de calentadores de Tundish
DIAGNOSTICO CALENTADOR DE TUNDISH
CALENTADOR LECTURA DE TEMPERATURA OBSERVACION
1 Si
Fibra Cerámica deteriorada Llama de calentamiento de válvula sin fijación
2 Si
Fibra Cerámica deteriorada Llama de calentamiento de válvula sin fijación
3 No
Termocupla dañada Fibra Cerámica deteriorada Llama de calentamiento de válvula sin fijación No funciona selector de nivel de temperatura
Luego de la evaluación preliminar se realizó una lista de actividades
con sus respectivos responsables y tiempo establecido. Los responsables
organizaron su grupo de trabajo para terminar las actividades en los días
planificados incluyendo días laborales y no laborales.
122
CODIGO DESCRIPCION UBICACION
1
Lado Derecho de Tundish
2
Lado Derecho de Tundish
3
Área De
refractarios
Figura 60. Distribución de Calentadores de Tundish en ADELCA
123
Figura 61. Cronograma de actividades para revisión de calentadores
Luego del proceso de habilitación de calentadores de Tundish y de
Cucharas, se realizó una evaluación en conjunto con los usuarios directos en
este caso Operadores de Cuchara y Colador 2 de Colada continua.
124
DETALLE ANTES DESPUES
Estado de la lana refractaria
Llama
desigualmente distribuida en
los calentadores de válvulas
Regulación llama GLP calentador de Tundish
Regulación llama de GLP calentador de Cuchara
Condiciones de los tableros de control
Figura 62. Evaluación Operatividad de calentadores de Cuchara y Tundish
125
Garantizada la operatividad de los Calentadores, se designó al Colador 2
responsable de velar por la operatividad de estos equipos y comunicar
cualquier fallo o señal de alarma a los mecánicos y/o eléctricos de turno de
Colada Continua.
Se hizo hincapié en la necesidad de comunicar algún daño o problema
que afecte directamente al proceso calentamiento de cuchara o Tundish y se
colocó un letrero en el área el cual puede ser observado en el ANEXO 5.
La curva de calentamiento fue provista por el proveedor de refractario
quien según los estudios realizados, las propuso considerando el tipo de
refractario, el volumen y distribución pre establecida para cada
equipamiento. Estas curvas fueron desarrolladas con el “know how” propio
de esta empresa especialista en refractarios considerando estudios de
transferencia de calor; temperatura/tiempo, con el objetivo de eliminar el
agua utilizada en la construcción del recipiente, proporcionar la cantidad de
calor necesaria para calentar sea la Cuchara o Tundish respectivamente y
así conseguir que las expansiones por calentamiento del material no afecten
estructuralmente al refractario y obtener la operatividad térmica para evitar la
formación de grietas y dilataciones entre ladrillos y masas.
En la reunión establecida por el personal de operación de cucharas, se
estableció las condiciones de operación en el calentamiento de Tundish y de
126
Cucharas, el fabricante de refractarios recomienda las curvas de
calentamiento observadas a continuación.
Figura 63. Curva Calentamiento Cucharas
Figura 64. Curva Calentamiento Tundish
Para el cumplimiento de la curvas de calentamiento, se consideró dos
fases, la fase calentamiento en la cual se observó un incremento de
temperatura paulatinamente hasta llegar a la fase de estabilización donde la
temperatura permaneció estable hasta que el recipiente refractario fue
utilizado. En este proceso el operador realizó 2 actividades:
• Encender el Calentador y seleccionar Calentamiento Progresivo
• Dependiendo del recipiente a calentar, en la hora de cumplimiento de la
fase de calentamiento seleccionar: Mantener Temperatura.
0
200
400
600
800
1000
1200
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
°C
Horas
Curva de Calentamiento de Cucharas
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
°C
Horas
Curva de Calentamiento de Tundish
Fase de Calentamiento
Fase de Estabilización
Fase de Calentamiento
Fase de Estabilización
127
Cada calentador dispone de una alarma la cual debe estar programada
para activarse 10 minutos antes de cumplir el inicio de la fase de
estabilización, de esta manera el operador tiene la precaución de realizar
este cambio.
El nuevo calentador de Cuchara ya tiene incorporado esta función de
forma automatizada, es decir solo se ingresa en el programa la curva de
calentamiento pre definida, sin necesidad de que el operador deba
seleccionar las opciones manualmente.
Se solicitó a los Coladores 1 – Cabina y Operadores de cuchara llenar
el Registro Control de Calentamiento de Tundish y el Registro Control de
Calentamiento de Cucharas ANEXO 11 respectivamente.
4.4.3.4. Reafirmación de Obligaciones del personal de colada
continua
Se realizó una entrevista con todo el personal de los tres turnos que
trabajan en el área de colada continua, se revisó el flujo de trabajo,
actividades y responsabilidades de cada uno.
En la reunión con todo el personal involucrado se pudo concluir que
cada turno trabaja de forma distinta al otro, además de que ha ingresado
personal nuevo y no hay evaluación del proceso de capacitación.
128
AREA ACERIA - Colada Continua Pág. 1/2 RESPONSPONSABLE PRODUCTO CLIENTE NECESIDADES
Refractarios Tundish revestimiento refractario Colador 1 Cabina Tundish, válvulas y refractario
según especificación
Eléctrico -Electrónico CC
Calentador de Tundish operativo electrónicamente
Colador 1 Cabina Realizar un mantenimiento preventivo en el área eléctrico-electrónico al Tundish
Mecánico CC Calentador de Tundish operativo mecánicamente
Colador 1 Cabina Realizar mantenimiento preventivo mecánico al calentador de Tundish
Refractarios Tundish precalentado Colador 1 Cabina Tundish sometido a un proceso de precalentamiento
Operador de Cuchara Cuchara con revestimiento refractario revisado
Hornero 1 HC Colador 1 cabina
Cuchara con válvulas gaveta y refractario revisados
Eléctrico -Electrónico CC
Calentador de Cuchara operativo electrónicamente
Colador 1 Cabina Realizar mantenimiento preventivo eléctrico-electrónico al calentador de cuchara
Mecánico CC Calentador de Cuchara operativo mecánicamente
Colador 1 Cabina Realizar mantenimiento preventivo mecánica al calentador de cuchara
Operador de Cuchara Cuchara precalentada Hornero 1 HC Colador 1 cabina
Cuchara sometido a un proceso de precalentamiento
Hornero 1 Horno Cuchara
Cuchara precalentada en Carro Porta Cuchara Hornero 1 HEA Cuchara lista para recibir acero
líquido sin ajuste
Colador 2 Tundish precalentado en Carro Porta Tundish Colador 1 Cabina Tundish listo para recibir acero
líquido sin ajuste
Colador 1 °C de temperatura al que debe subir la colada de Acero líquido
Hornero 1 Horno Cuchara
Considerar variables para calcular la temperatura Acero líquido para Tundish
Hornero 1 HC Colada de Acero Líquido Caliente Colador 1 Acero líquido entre 1545 a 1560
°C
Hornero 1 HC Temperatura de Acero Líquido Colador 1 Lanza de Temperatura
Calibrada
Hornero 1 HC Colada de Acero Líquido lista para ser traslada a Torreta
Colador 1 Disponibilidad de Gruero de 80t el para traslado de cuchara
Gruero de 80 t Colada de Acero Líquido lista para ser traslada a Torreta
Colador 1 Cuchara de fácil accesibilidad
Gruero de 80 t Colada de Acero Líquido lista para el traslado Colado 1 Torreta en posición para colocar
cuchara
Colador 1 Colada de Acero líquido en cuchara lista para girar
Colador 2 Término de la cuchara antecesora para girar Torreta
Operador de cuchara Cuchara de acero líquido lista para abrirse Colador 1 Funcionamiento del sistema de
válvula gaveta
Operador de cuchara Acero líquido en Tundish con nivel estable Colador 1 Fluidez del proceso de colado
por las líneas de colada continua
Colador 2 Acero líquido listo para fluir por líneas Colador 1
Temperatura controlada de Tundish (en arranque) para facilitar apertura de líneas
Colador 2 Acero líquido fluyendo por líneas de colada continua
Colador 1 Acero libre de escoria a temperatura controlada para evitar perforaciones
Eléctrico -Electrónico CC
Lanza lista para toma de temperatura Colador 1 Cabina Verificar la lanza de temperatura
Operador de cuchara Acero líquido listo para verificar temperatura Colador 1
Tiempo de toma de temperatura 10 min, Lanza toma de temperatura verificada
Figura 65. Reafirmación de Obligaciones del personal de Colada Continua
129
Luego de la reunión establecida, todas las partes involucradas de cada
turno reconocieron sus responsabilidades, traducidas en un producto
(servicio) con las necesidades requeridas por cada uno de los clientes
internos. La idea es que el mismo equipo que elaboró el flujo de trabajo se
empodere y asuma el cumplimiento de las actividades, más que por
obligación sea parte de su cultura de trabajo.
El flujo de trabajo está comprendido desde la solicitud del Colador 1,
hasta la salida del producto, con actividades de apoyo en el calentamiento
de Cucharas y de Tundish.
130
Figu
ra 6
6. F
lujo
gram
a de
l Pro
ceso
– R
eafir
mac
ión
oblig
acio
nes
pers
onal
131
En resumen de las actividades en el proceso de Calentamiento de Acero
Liquido considerando a ocho cargos involucrados directamente en el mismo,
estableciendo las responsabilidades implícitas.
Tabla 36. Responsabilidades proceso de calentamiento de Acero Líquido.
PROCESO DE CALENTAMIENTO DE ACERO LÍQUIDO CARGO RESPONSABILIDAD
REFRACTARISTA - Armado de Tundish - Revestir Tundish refractario - Colocar el Tundish en el Calentador
OPERADOR DE CUCHARA
- Armado de cucharas - Revisar revestimiento Refractario de Cuchara - Colocar Cuchara en Calentador - Abrir Cuchara - Llenar acero en Tundish hasta alcanzar nivel - Tomar temperatura de Acero líquido
HORNERO 1 - HC HORNO CUCHARA
- Colocar Cuchara en carro porta cuchara - Ajuste de Composición Química - Dar arco eléctrico hasta alcanzar temperatura - Tomar muestra de temperatura de Colada en HC - Solicitar a Gruero de 80t el traslado de cuchara
COLADOR 1 COLADA CONTINUA
- Calcular la temperatura de Acero líquido para Tundish y comunicar
- Girar torreta - Continuar colando acero líquido por líneas
COLADOR 2 COLADA CONTINUA
- Colocar el Tundish en Carro porta Tundish - Abrir válvulas de Tundish con oxígeno - Colar acero líquido por líneas
GRUERO 80t - Trasladar Acero líquido (colada) afinado a
Colada Continua - Posicionar cuchara en torreta
ELECTRICO ELECTRONICO
- Realizar Mant Preventivo Eléctrico - Calentador de Cuchara
- Realizar Mant Preventivo Eléctrico - Calentador de Tundish
- Verificar lanzas de temperatura
MECANICO CC - Realizar Mant Preventivo Mecánico - Calentador
de Cuchara - Realizar Mant Preventivo Mecánico - Calentador
de Tundish
En coordinación del personal de Recursos Humanos, se actualizó las
actividades que debe ejecutar el personal involucrado en el proceso de
calentamiento de acero líquido, se entregó a cada mencionado la
Descripción de Funciones, según el ANEXO 12.
132
El personal se comprometió a cumplir cada una de las actividades
especificadas, se realizó un seguimiento del desempeño, durante 15 días y
se solicitó a los jefes de cada turno realizar una Evaluación del Desempeño.
CARGO NOMBRE TURNO Desempeño
Individual Equipo Promedio
REFRACTARISTA D. Criollo A 9 10 9,5
J. Alcásiga B 8 9 8,5 L. Champutix C 9 9 9,0
OPERADOR DE CUCHARA
A Cabrera A 10 8 9,0 W Vinuesa A 10 9 9,5 D. Uvillus B 9 10 9,5 V. Heredia B 10 10 10 D. Alarcón C 9 9 9,0 J. Plancencio C 9 7 8,0
HORNERO 1 - HC HORNO CUCHARA
K. Pillajo A 9 9 9 L. Chasi B 9 8 8,5 F. Venegas C 10 10 10,0
COLADOR 1 COLADA CONTINUA
F. Barros A 10 9 9,5 P. Tipán B 10 10 10,0 J. Toaquiza C 9 9 9,0
COLADOR 2 COLADA CONTINUA
W. Siza A 9 8 8,5 J. Mosquera B 8 8 8,0 J. Valencia C 9 9 9,0
GRUERO 80t R. Cola A 10 9 9,5 H. Pilaguano B 10 10 10,0 F. Pachacama C 9 10 9,5
ELECTRICO ELECTRONICO - CC
I.Jami A 9 9 9,0 E. Tacuri B 9 9 9,0 R. Angulo C 8 9 8,5
MECANICO CC H. Caiza A 10 9 9,5 A. Salabarria B 9 8 8,5 R. Grijalva C 9 8 8,5
Figura 67. Evaluación de cumplimiento de desempeño
Considerando una calificación de 1 al 10, siendo 1 un desempeño pobre y
siendo 10 un excelente desempeño, los criterios de calificación implicaron el
cumplimiento de actividades de forma individual y como parte de un equipo
de trabajo.
133
Siendo satisfactorio y aceptable el nivel de cumplimiento promedio, se
estableció continuar trabajando en fomentar una cultura de trabajo que
permitió mejorar el proceso de calentamiento de acero líquido para la colada
continua. En el acta de reuniones se documentó paso a paso el
seguimiento de cada una de estas actividades.
4.4.3.5. Adquisición de un nuevo calentador de cuchara
Entre una de las necesidades latentes que exige el proceso de
calentamiento de acero líquido es la existencia de un calentador adicional
que de la holgura a las cucharas para el cumplimiento de la curva de
calentamiento para las Cucharas.
4.4.3.5.1. Identificación de la necesidad
Una vez concientizada la necesidad de la adquisición de un nuevo
calentador se procedió al cumplimiento del P-A-AD-01 Procedimiento de
Adquisiciones en área de Acería.
4.4.3.5.2. Responsabilidades
Una vez concientizada la necesidad de la adquisición de un nuevo
calentador se procedió al cumplimiento del P-A-AD-01 Procedimiento de
Adquisiciones en área de Acería.
134
4.4.3.5.3. Requerimientos
Los Jefes departamentales elaboran la solicitud de compra de
materiales, repuestos y servicios que no dispongan de niveles de inventario
preestablecidos en el sistema BAAN o cuando se trata de productos nuevos,
para ello utilizan el formato F-C-04 “Solicitud Interna de Compras”. Las
autorizaciones para la compra de materiales, repuestos y servicios
superiores a 20.000 deben ser autorizados por Presidente(s) Ejecutivo(s) y
Director Técnico.
4.4.3.5.4. Definición de Especificaciones Técnicas
Se reunió el equipo de trabajo conformado por el Director Técnico,
Gerente de Mantenimiento, Jefe de Producción, Jefe de Refractarios y Líder
del Proyecto de Ruta de la Calidad, para basados en conocimientos
técnicos, necesidad productiva de la planta, tipo de tecnología, el espacio
funcional; establecer los criterios de compra. Luego de una lluvia de ideas se
llegó al siguiente consenso:
El calentador de cuchara que se adquirió tiene dos funciones:
Calentador-secador de cucharas tipo vertical automatizado. Fue importante
determinar las características de las cucharas que van a calentar esta
definición aplica para la solicitud de todas las cotizaciones.
135
Tabla 37. Características del Calentador a ser adquirido
CALENTADOR A SER ADQUIRIDO CONDICION CARACTERISTICA Tipo de Calentador Vertical Dimensión cuchara (exterior) ø 3000 mm Capacidad de Cuchara 35 t Peso revestimiento 25 t Diámetro tapa de cuchara ø 2.800 mm
Se va a solicitar los criterios para evaluación a proveedores:
Especificaciones Técnicas
Tipo de aislamiento Capacidad del quemador
Gas combustible Temperatura calentamiento
Tiempo de Calentamiento Sistema de control de la relación
Material Sistema de regulación temperatura
Memoria Programable
Modo medición temperatura
Encendido
Equipo de seguridad
Datos Hidráulicos
Datos Mecánicos
Datos Eléctricos
Peso total
Entrega Documentación
Costos puesta en marcha
Condiciones Comerciales
(Incoterm)
136
Costos de Importación
Costos puesta en marcha
Garantía
Plazo de entrega (5 meses)
Condiciones de pago
Precio
Servicio Pos venta (Asistencia Técnica)
Ofertas Adicionales
Diseños propios o patentados de cada proveedor
Beneficios adicionales
Luego de la respectiva convocatoria se presentaron 3 empresas
interesadas en participar del proceso de selección.
Después de la presentación de estas propuestas se reunió el Director
Técnico, Gerente de Mantenimiento, Jefe de Producción, Jefe de
Refractarios y Líder del Proyecto de Ruta de la Calidad y se realizó el
análisis de las mismas, dando prioridad a cumplir la especificación básica sin
exceder la capacidad actual del proceso, es decir no realizó una compra
sobredimensionada del equipo, considerando el factor económico, siendo la
Opción 2 la más idónea.
137
Tabla 38. Especificaciones Técnicas de Calentador
ESPECIFICACIONES TECNICAS CARACTERISTICAS PROVEEDOR 1 PROVEEDOR 2 PROVEEDOR 3
Tipo de aislamiento Fibra Cerámica Fibra dispuestos verticalmente Fibra Cerámica
Capacidad del quemador 1.500 kW 1.500 kW 1.700 kW Gas usado GLP GLP GN/GLP Temperatura calentamiento
Max 1200°C Max 1200°C Max 1500°C
Tiempo de Calentamiento 20°C - 1.100°C en 4 horas
20°C - 1.200°C en 4 horas
20°C - 1.500°C en 4 horas
Sistema Regulación de Temperatura
Temperatura Controlada por PLC
Temperatura Programable por Controlador
Temperatura Programable por Controlador
Sistema de control de la relación
N/A Incorporado Aire/gas
incorporado GN
Memoria Programable 50 curvas 20 curvas 50 curvas Modo medición temperatura
Termopar PtRh Termocupla Termocupla
Encendido Automático Automático Automático
Equipo de seguridad Dos válvulas de gas principales
Válvulas de gas principal
N/A
Datos Hidráulicos p = 160 bar , Q = 25 l/ min n = 1.500 rpm
p = 160 bar , Q = 21 l/ min n = 1.800 rpm
p = 180 bar , Q = 20 l/ min n = 2.000 rpm
Datos Eléctricos 440 V, 60 Hz 440 V, 60 Hz 440 V, 60 Hz Peso total 750 kg 700 kg 800 kg Estructura de Material Acero Inoxidable Acero Inoxidable Acero Inoxidable
Entrega Documentación
-Manual ENG, ESP - Ingeniería Básica -Diagrama circuito -Diagrama Neumático
-Manual ENG, ESP, ITA - Ingeniería Básica -Diagrama circuito -Diagrama Neumático -Piezas de repuesto
-Manual ITA - Ingeniería Básica -Diagrama circuito -Piezas de repuesto
Costos puesta en marcha -Honorarios Ingeniero-
- Alojamiento -Pasajes aéreos
Garantía 1 año 2 años 1 año
Adicionales -Diseño Cierre Hermético de Cuchara/Tapa Suspendida
- -
Adicionales-Indicador fallas
- Indicador de fallas: deficiencia de gas, aire,etc
Adicionales-Transformador
Transformador de encendido
Economía de Gas Piezas
equipadas con contra bridas
138
Tabla 39. Especificaciones Comerciales de Calentador
ESPECIFICACIONES TECNICAS CARACTERISTICAS PROVEEDOR
1 PROVEEDOR 2 PROVEEDOR 3
Condición de Entrega (Incoterm) FCA FCA EXW
Costos Importación 5,000 4,000 3,000 Plazo de entrega 2 mes 1 mes 1 meses
Condiciones de Pago
50% Orden Compra
50% Entrega Pedido
20% Pedido 30% Antes
Envío 50% Entrega
Pedido
50% Orden Compra
50% Entrega Pedido
Precio $120,000 $80,000 $100,000 Garantía 1 año 1 año 1 año Servicio Post Venta (Asistencia Técnica)
Si
Si
Si
Origen Alemania Italia Brasil
4.4.3.5.5. Colocación de la Orden de Compra
Una vez seleccionada la opción de compra, El Jefe de Adquisiciones se
reunió con el Gerente de Mantenimiento para confirmar las especificaciones
técnicas a fin de garantizar que la compra cumpla con los requerimientos del
solicitante.
En este caso al ser un proveedor nuevo, se realizó el proceso de
calificación del Proveedor es decir se recopiló toda la información referente a
razón social, datos de domicilio y constitución de la empresa, tipos de
certificaciones de calidad, datos bancarios para el proceso de pago.
ÓRDENES DE COMPRA DE IMPORTACIÓN
Al ser un proveedor externo, la colocación de la Orden de Compra de
Importación se lo realizó a través de un Memo DTA-Numerado siendo
139
aprobado tanto por el Director Técnico, Gerente de Acería y el Presidente
Ejecutivo, a este memo se adjuntó la especificación técnica requerida, las 3
cotizaciones recibidas y oferta elegida, con un borrador del contrato del
Proveedor.
Cuando se contó con la aprobación del Presidente ejecutivo, se envió el
contrato al Departamento Legal a la vez que el Jefe de Adquisiciones envió
la O/Compra al Jefe de Importaciones, quien se encargó de realizar todos
los trámites de importación hasta que el equipo llegue a Bodega.
4.4.3.5.6. Recepción del Equipo
Durante cada semana, se realizó con el área de importación el
seguimiento del estatus de la Orden de Compra. Por trámites de aduana
este presentó una demora de 4 días adicionales por ser favorecido con aforo
físico.
Una vez el equipo en planta el área de Bodega Acería fue el responsable
de la recepción de Materiales y repuestos según el procedimiento P-A-CB-02
Gestión y Administración de Bodega-Acería.
Una vez confirmado con el Packing List la llegada del equipo completo
se comunicó al proveedor para coordinar la llegada del técnico que realizó
las instalaciones y la puesta en marcha del equipo, con la respectiva
capacitación al personal, tanto de mantenimiento como de producción.
140
Figura 68. Llegada del Calentador Nuevo
4.4.3.5.7. Puesta en marcha del Equipo
Con la llegada del Equipo técnico de la empresa proveedora, se inició el
armado de las partes que componen el Calentador de Cuchara, además de
la instalación de los tableros de control con el apoyo del Responsable
Eléctrico Electrónico de Acería ADELCA; de esa forma se pretendió que el
personal involucre poco a poco con el funcionamiento del equipo.
Terminado la instalación se arrancó con las pruebas piloto con la
cuchara de reserva, durante 3 días en los cuales el técnico verificó el
comportamiento del equipo.
La unidad fue utilizada para secar cucharas de vertical. El operador debe
elegir el número de programa, pues tiene la opción de modificar la
temperatura final. Las funciones proceden de forma automática al pulsar el
botón de Quemador.
141
Figura 69. Calentador de Cuchara nuevo Instalado
Después de un inicio de pre-ventilación se libera por el dispositivo de
control del quemador y la llama encendido de alta tensión directamente - sin
contacto de forma manual, sin quemador de encendido. La cuchara se debe
secar de acuerdo con el programa de calentamiento seleccionado, no es
necesario ningún ajuste manual, la temperatura final se mantiene hasta que
la cuchara sea utilizada.
Figura 70. Calentador Nuevo en proceso de prueba
El Responsable de mantenimiento Eléctrico del Proyecto de Mejora, en
conjunto con el Técnico elaboraron el procedimiento de Operatividad del
142
Equipo el cual debe ser utilizado por el operador de cuchara según ANEXO
13: Procedimiento de Encendido de Calentador Vertical de Cuchara.
Luego de la confirmación de Operatividad del Calentador de Cuchara,
este ingresa a formar parte de los Equipos utilizados en la planta de Acería,
siendo un elemento más que facilitación el calentamiento de Cucharas antes
de ingresar al circuito de producción.
4.4.3.6. Inhibidor de Turbulencia para homogenización de temperatura
en Tundish
La idea general del inhibidor de turbulencia fue homogenizar la
temperatura en el Tundish, mediante la elaboración de un recipiente en el
interior del Tundish el cual ayudó a “amortiguar” la temperatura del chorro de
acero líquido de manera que sirvió para contenerlo por unos instantes y
distribuirlo a lo largo de las tres líneas, evitando que caída directamente
hacia la línea 2 donde esta direccionada la abertura de cuchara.
4.4.3.6.1. Diseño de Inhibidor de Turbulencia
Se organizó una reunión con los asesores del proceso de mejora
continua: Jefatura de Refractarios, Jefe de Producción, además Jefe de
Calidad, y personal de Colada Continua para establecer las condiciones que
debe tener el inhibidor turbulencia, el cual va a ser elaborado en ADELCA;
por el propio personal de refractarios.
143
Se consideró el plano de diseño de Tundish tanto de vista lateral como
frontal, la idea fue elaborar una caja de ladrillo refractario dentro del Tundish
o repartidor ubicada en la zona de impacto, siendo esta área el lugar donde
cae directamente el chorro de acero líquido.
Figura 71. Tundish Vista Superior, localizada zona de impacto
Figura 72. Tundish Vista lateral, localizada zona de impacto
Se buscó reducir velocidades del flujo e impedir la formación de
remolinos, para tener homogeneidad de la temperatura del acero en el
distribuidor.
Zona de Impacto
144
4.4.3.6.1.1. Criterios para dimensionar el Inhibidor de Turbulencia
1. Para comprobar el área de zona de impacto, se colocó el Tundish frio en
carro porta Tundish bajo una cuchara, simulando la posición en
producción, para ello se utilizó una cadena de metal de referencia para
centralizar la dirección del flujo de acero, considerando el orificio central
de la placa inferior de la válvula gaveta.La longitud de la cadena alcanzó
el fondo del distribuidor.
2. Montar la caja de inhibición con los ladrillos refractario en frío, de modo
que esté centrado con respecto a la dirección del flujo de acero
(considerando la referencia final la cadena con el tamaño normal de la
apertura de Válvula Gaveta).
3. Comprobar el chorro de acero (final de la cadena) a una apertura mínima
y máxima de la válvula gaveta, la caja refractaria debió permanecer en el
centro, simulando para que el flujo de acero no caiga en el borde de la
caja.
4. Definir las medidas de la caja refractaria o inhibidor de turbulencia,
45x30cm por 20cm de altura
5. Señalar sobre el revestimiento refractario del Tundish la ubicación del
inhibidor, para asegurar la colocación centrada de la pieza con respecto a
la dirección del flujo.
145
Se consideró parámetros de pre-calentamiento de un Tundish normal de
trabajo en su rutina establecida.
El esquema de montaje a continuación:
AREA CARACTERISTICAS
El Inhibidor de turbulencia debe ser colocado en la zona de impacto
El inhibidor de turbulencia debe ser elaborado con los siguientes materiales:
Colocar masa alrededor del inhibidor para darle mayor resistencia y durabilidad, para evitar desgaste en las paredes y especialmente en la zona de impacto. La masa de sujeción estará compuesta por una capa de Jetmag (3cm), igualando la masa para compensar irregularidades y proporcionar u buen apoyo a los ladrillos. Asegurar la masa la formación de un “Cordón”
Figura 73. Esquema de Fabricación con el Inhibidor de Turbulencia
4.4.3.6.2. Construcción del Inhibidor de Turbulencia
Para la construcción del Tundish de prueba con el inhibidor de
turbulencia, se confeccionó uno con las mismas características a los
estándares de trabajo.
Zona de Impacto
Stampmag
Ladrillo de Impacto Masa de Sujeción
Caja de Ladrillo Refractario
146
ACTIVIDAD CARACTERISTICAS
Se inicia el armado del Tundish con ladrillo refractario de acuerdo al procedimiento establecido, considerando el espacio correspondiente para la colocación de las válvulas
Recubrimiento de Tundish con masa refractaria de acuerdo al procedimiento establecido, cuidando el área de colocación de las válvulas
Recubrimiento del Tundish con masa refractaria según procedimiento establecido. Para esta actividad se utiliza la maquina proyectora de masa
Sobre el revestimiento refractario señalado se empieza armar la estructura de la caja refractaria o inhibidor de turbulencia
Sobre el Tundish terminado, se procede a armar con ladrillo refractario el Inhibidor de acuerdo a las consideradores establecidas 45x30cm por 20cm de altura con la masa de sujeción en la base
Se coloca en el contorno del inhibidor de turbulencia masa refractaria
Figura 74. Fabricación de Tundish con el Inhibidor de Turbulencia
A continuación se detallan los materiales utilizados en el armado del
Tundish, considerando el procedimiento establecido.
147
Tabla 40. Materiales utilizados en armado de Tundish
MATERIALES PARA ARMADO DE TUNDISH ITEM MATERIAL FORMAT
O CANT PESO
(UN) PESO
(TOTAL) 1 ALUKOR 70-240x116x78 Ladrillo 557 7 3899 2 SIAL 230x120x42 Ladrillo 395 3 1185
3 GRAFIMAG RX 450x222x120 Ladrillo 7 25 425
4 GRAFIMAG 25x40 Ladrillo 9 10 90 5 SEDEKOR VT AT VC 264 Ladrillo 7 15 105 6 ARKOR 90 VG Kg 180 1 180 7 STAMPMAG Kg 220 1 220 8 JETMAG Kg 420 1 420
PESO TOTAL TUNDISH (kg) 6524
Este es el costo que implicó la elaboración de todos los Tundish que se
utilizaron en la planta de acería, los cuales tuvieron una duración promedio
de 34 coladas, se detalló el material empleado según se estableció en los
procedimientos. El costo de elaboración de un Tundish, según estadísticas y
datos del departamento de refractarios fue de 9,890 dólares.
Se consideró los materiales utilizados en la elaboración de esta caja
refractaria o inhibidor de turbulencia
Tabla 41. Materiales utilizados en el Inhibidor de Turbulencia (Cantidad)
MATERIALES PARA INHIBIDOR DE TURBULENCIA ITEM
MATERIAL FORMATO
CANT PESO (UN)
PESO (TOTAL)
1 GRAFIMAG 13RX 457x152x100 Ladillo 3 25 75
2 GMAG 250X150X100 Ladrillo 3 10 30 3 GMAG 330X150-120X80 Ladrillo 9 15 135 4 CONCREAL 75 kg 80 1 80 5 STAMPMAG HX kg 20 1 20
PESO INHIBIDOR (kg) 340
148
Se costeó el material utilizado en la fabricación del inhibidor de
Turbulencia.
Tabla 42. Materiales utilizados en armado del Inhibidor de Turbulencia
(Costo)
MATERIALES UTILIZADOS EN EL ARMADO DEL INHIBIDOR
TURBULENCIA (COSTOS) ITEM MATERIAL CANT PESO
(UN) PESO
(TOTAL) 1 GRAFIMAG 13RX 457x152x100 3 30,00 90 2 GMAG 250X150X100 3 35,00 105 3 GMAG 330X150-120X80 9 10,00 90 4 CONCREAL 75 80 5,00 400 5 STAMPMAG HX 20 5,00 100
COSTO MATERIAL UTILIZADO ($) 785
Al realizar una comparación entre un Tundish normal y el Tundish con el
inhibidor de turbulencia se pudo observar que hay un incremento de 340 kg
en peso y 785 dólares por Tundish.
Tabla 43. Tundish normal vs Tundish con Inhibidor de Turbulencia
DESCRIPCION Kg $ $/kg Tundish 6524 9890 1,52 Inhibidor Turbulencia 340 785 2,31 TOTAL 6864 10675
4.4.3.6.3. Resultados Obtenidos con el Inhibidor de turbulencia
Se recolectó los datos de un día completo de operación del Tundish con
el inhibidor de turbulencia, se utiliza el formato de recolección de datos
general para evaluar la temperatura de acero líquido en el Tundish, adicional
149
se incorporó la columna de Temperatura del Tundish (en la zona de
impacto). La información recopilada es:
Figura 75. Recolección de datos en prueba de inhibidor de Turbulencia
Pasaron 28 coladas por el Tundish, por la elevada temperatura de la
zona de impacto se decidió proceder al cambio para no poner en riesgo al
personal y al proceso por la posibilidad de ocasionarse una perforación del
Tundish.
150
La temperatura máxima permitida para proceder a un cambio de
Tundish es del 330°C en este caso bajo con el control de todos los
involucrados se autorizó llegar hasta 339°C medida en la zona de impacto.
Como se puede observar en la curva de desempeño mostrada a
continuación:
Figura 76. Temperatura zona de impacto Tundish prueba inhibidor
turbulencia
Al construir el inhibidor se redujo la capacidad volumétrica del Tundish.
El material refractario con el que estaba elaborado el inhibidor de turbulencia
tuvo un mayor desgaste, pues todo el acero líquido tuvo un contacto directo
con esta caja, aumentó el tiempo de residencia, consumiéndolo más rápido y
transmitiendo directamente la temperatura a la zona de impacto la cual da la
pauta para el cambio de Tundish, por esta razón al ver un incremento
paulatino de la temperatura y sobrepasar los parámetros de seguridad
permitidos se procedió al cambio con tan solo 28 coladas.
100
150
200
250
300
350
400
1257
6312
5764
1257
6512
5766
1257
6712
5768
1257
6912
5770
1257
7112
5772
1257
7312
5774
1257
7512
5776
1257
7712
5778
1257
7912
5780
1257
8112
5782
1257
8312
5784
1257
8512
5786
1257
8712
5788
1257
8912
5790
Gra
dos
Cent
ígra
dos
Colada
Temperatura Zona de Impacto
151
Se puede concluir que las coladas que pasaron por el inhibidor de
turbulencia presentaron una temperatura dentro de los rangos establecidos,
sin presentar mayor variación al trabajar sin esta caja refractaria.
INHIBIDOR DE TURBULENCIA RESULTADO COMENTARIO
Tundish colocado en la Playa de enfriamiento luego de terminar su vida útil con 28 colada
Se puede observar: Residuo del Inhibidor de Turbulencia. Zona de impacto completamente desgastada.
El resto del material refractario del Tundish no presenta mayor desgaste al normal
Figura 77. Resultados obtenidos con el inhibidor de Turbulencia
Como ventaja se observó que se redujo la salpicadura del acero líquido,
al tener una caja refractaria que reduce el impacto pues se mantiene un nivel
de acero dentro del Tundish.
152
Al usar más material y reducir la vida útil del Tundish se incrementó el
costo de una corrida por este recipiente, ocasionando un costo adicional
entre 90,37 dólares por colada.
Tabla 44. Comparación de incremento de costos Inhibidor de Turbulencia
Descripción Peso (kg)
N° Coladas
Costo $/ Colada
Tundish Normal 6524 34 9890 290,88 Tundish con Inhibidor 6864 28 10675 381,25
Incremento 340 -6 785 90,37
La Dirección Técnica al ver los resultados obtenidos, sabiendo que este
recipiente no influenció en la estabilización de la temperatura de acero
líquido en la colada, al reducir la vida útil del refractario de la zona de
impacto ocasionado el cambio del Tundish con tan solo 28 coladas,
generando un impacto económico al incrementar el costo, solicitó al equipo
de trabajo no realizar más pruebas referente al punto de diseño de un
Inhibidor de turbulencia y dejó como propuesta colocarlo como futuros
proyectos de diseño o mejora para luego ser aplicados como parte del
proceso de estabilización.
4.4.3.7. Elaborar Plan de mantenimiento preventivo de Equipos de
Calentamiento
El área de Acería se encuentra distribuida por áreas de trabajo Horno
Eléctrico, Horno Cuchara y Colada Continua, cada uno con sus respectivos
153
jefes de área, los calentadores al ser equipos de trabajo compartidos, han
sido reparados por todos, pero al mismo tiempo no hay un responsable
directo de los mismos, motivo por el cual no están incluidos en los planes de
mantenimiento preventivo.
Al ser comunicado esta problemática el Gerente de mantenimiento
solicita una reunión con todos los Jefes de área, así como los Jefes de
Producción, Jefe de Calidad y Jefe de Refractarios. En la reunión
establecida se designó como único responsable del mantenimiento
correctivo y preventivo al Jefe de Colada Continua, quien mediante su
equipo de trabajo debe distribuir el mantenimiento eléctrico-electrónico y
mecánico de los calentadores de Cuchara y de Tundish entre otras
actividades.
El jefe del área en conjunto con los mecánicos y eléctricos-electrónicos
elaboraron un Check list de mantenimiento preventivo para los calentadores
de Cuchara como se puede observar en el ANEXO 14, y para los
calentadores de Tundish según ANEXO 15.
154
12
34
56
78
910
1112
1314
1516
1718
1920
2122
2324
2526
2728
2930
31
1Q
UEMADO
Aceria2
INSTRUM
Aceria3
SENSO
RESAceria
4TERM
OCU
Aceria5
CON
TACTAceria
6FUEN
TES
Aceria7
TABLERO
Aceria8
LUCES PILAceria
9CILIN
DRO
Aceria10
BRAZOS S
Aceria11
ESTRUCTU
Aceria
12LAN
A MIN
Aceria13
FIBRA DE Aceria
1Q
UEMADO
Aceria2
INSTRUM
Aceria3
SENSO
RESAceria
4TERM
OCU
Aceria5
CON
TACTAceria
6FUEN
TES
Aceria7
TABLERO
Aceria8
LUCES PILAceria
9CILIN
DRO
Aceria10
BRAZOS S
Aceria11
ESTRUCTU
Aceria
12LAN
A MIN
Aceria13
FIBRA DE Aceria
ProgramadoEjecutado
Reprogramado
CALENTADO
R DE CUCHARA
CALENTADO
R DE TUNDISH
DEPA
RTAM
ENTO
DE M
ANTEN
IMIEN
TOPRO
GRAMA DE M
ANTEN
IMIEN
TO PREVEN
TIVO
ENERO
PTEC
GU
IA
Figu
ra 7
8. P
rogr
ama
man
teni
mie
nto
prev
entiv
o m
ensu
al E
quip
os C
alen
tam
ient
o
155
Figura 79. Guía Ejecución actividades Mantenimiento Preventivo
I tem Cant. Unid.
1 1 pza x x x x x x x x
2 1 pza x x x x x x x
3 1 pza x x x x x
OBSERVACIONES
1 16 pza x x x x x x x x x
OBSERVACIONES
1 2 pza x x x x x x x
2 2 pza x x x x x x
3 1 pza x x x x x x
4 2 pza x x x x x x x
5 4 pza x x x x x
OBSERVACIONES
1 1 pza x x x x x x x
2 1 pza x x x x x x
3 1 pza x x x x x x x
OBSERVACIONES
NOMBRE ENCARGADO DE LA GUIA NOMBRE JEFE DE DEPARTAMENTO
Cilindro hidraulico Subir -bajar tapa
Levas Movimiento
Brazos Soportes
Electrovalvula hidr. Mandos bajar-subir
Caja de conexiones Borneras
Equipos me cánicos
Sensores inductivos Posicion alta
Sensores inductivos Posicion baja
Limite de carrera Pres. palanq. en cadena
T ab le ro e le c tricoContactores Control
Ins trume ntac ion
Que madorTermocupla Detecc. Temperatura
Cables Control
Caja de conexiones Borneras
Disposit iv o Desc ripc ión
Rev.
Tube
rías e
léctri
caRe
vizar
ope
ració
nRe
vizar
bot
ones
Reviz
ar fo
cos p
iloto
Sopl
etea
r con
aire
Prob
ar eq
uipo
DESCR IPCION DE EQUIPO ACT IVIDADES
Letre
ro d
e adv
erte
ncia
Lim
piez
a Ext
erna
Lim
piez
a int
erna
Aprie
te d
ispos
itivo
Aprie
te co
nexio
nes
Ajus
te d
e det
ecció
n
PARTE: Dispositivos de control PARADO 1 ELECTRONICO EQUIPO: Calentador de cuchara EDO. DEL EQUIPO PERSONAL FECHA PROGR. FECHA EJEC.
GUIA DE EJECUCION GUIA No. 0400-1FRECUENCIA
A C E R I A Hoja 1 de 1 Semanal
156
Estos formatos deben ser llenados diariamente por el personal de
mantenimiento y forma parte de la rutina de trabajo al igual que la revisión de
los otros equipamientos. Este Check list, permite detectar síntomas de daños
que se presentaran en los Calentadores, complementados con el Programa
de Trabajo mensual; adicionalmente se elaboró una Guía de Ejecución de
Trabajo.
Con estas actividades se busca normar las actividades de
mantenimiento preventivo de los Equipos de calentamiento, lo cuales se van
a incorporar al procedimiento de Mantenimiento General establecido para la
planta de acería.
4.4.4. Recolectar datos generados durante la ejecución
A lo largo de la ejecución de cada una de los puntos propuestos para
estabilizar el proceso de calentamiento de acero líquido, se realizó pruebas
que han permitido conocer la eficacia de cada una de estas acciones
tomadas.
Se consideró la recopilación de los datos de todas las coladas
generadas en el mes de septiembre, es decir 772 muestras (coladas) según
consta en el ANEXO 16.
157
4.5. Verificar los resultados
De los datos recopilados se verificó los resultados obtenidos, mediante
la realización de gráficas que permitieron visualizar de mejor manera el
desempeño de las actividades implementadas
Figura 80. Histograma de Temperatura Tundish –Septiembre
En el mes de septiembre, la media de temperatura de acero líquido en
Tundish está en 1554° se puede observar valores atípicos tanto en el límite
superior como en el límite inferior, pero la curva esta mucho más centrada
que en el antes.
En el gráfico de puntos mostrado a continuación se identificó la
distribución de datos, de 1545°C a 1565°C, eliminándose la existencia de
coladas esporádicas con valores inferiores o mayores.
T Tundish
Frec
uenc
ia
15631560155715541551154815451542
120
100
80
60
40
20
0
Mean 1554StDev 4,143N 772
Normal Histograma de T Tundish- Septiembre
158
Figura 81. Variación de la temperatura de acero líquido en Tundish
Al revisar el “Box Plot” de la temperatura de acero líquido en el Tundish,
se observó, que la distribución de datos redujo la dispersión especialmente
para el límite inferior, el proceso está centrado entre 1545°C a 1560°C.
Se analizó la capacidad de este proceso, es decir que la temperatura de
acero líquido en Tundish esté entre 1545°C a 1560°C según
especificaciones, y se determinó que en el proceso comparado con la
situación inicial, está más centrado.
Al comparar la tolerancia especificada y la variabilidad natural del
proceso se observó que existen valores menores y mayores a la
especificación, pero en menor escala que en la situación inicial, teniendo un
Cp. de 0,69.
Se observó, sin embargo, que la media del proceso es todavía inferior al
objetivo, y que la cola derecha como izquierda, aparecen algunos valores
Tundish16101600159015801570156015501540
Grafico de puntos Temperatura Tundihs Septiembre
T T
undi
sh
1610
1600
1590
1580
1570
1560
1550
1540
1530
Boxplot T Tundish Septiembre
Variación
159
que están fuera de la distribución. Esto significa que ocasionalmente habrá
algunas temperaturas que no cumplan la especificación, pero es una
oportunidad de mejora y continuar con una aplicación de otra técnica en la
ruta de la calidad.
Figura 82. Análisis Capacidad Proceso Temperatura Acero Líquido en
Tundish
En este caso, el Cpk es de sólo 0,55. Ello significa que el proceso debe
mejorar para ajustarse más al objetivo, observándose mejora en relación a la
situación inicial.
Se observó en septiembre, el promedio de Temperatura de acero líquido
en Tundish es de 1554°C, considerando una desviación estándar de los
datos alrededor de 4,1°C, dando valores de temperatura de entre 1542°C y
1563°C.
15631560155715541551154815451542
LSL USLProcess Data
Sample N 772StDev(Within) 3,64154StDev(Overall) 4,14424
LSL 1545Target *USL 1560Sample Mean 1553,97
Potential (Within) Capability
CCpk 0,69
Overall Capability
Pp 0,60PPL 0,72PPU 0,49Ppk
Cp
0,49Cpm *
0,69CPL 0,82CPU 0,55Cpk 0,55
Observed PerformancePPM < LSL 25906,74PPM > USL 24611,40PPM Total 50518,13
Exp. Within PerformancePPM < LSL 6903,69PPM > USL 48769,35PPM Total 55673,03
Exp. Overall PerformancePPM < LSL 15248,97PPM > USL 72707,44PPM Total 87956,41
WithinOverall
Analisis Capacidad Proceso Tundish
160
Figura 83. Resumen Estadístico de Temperatura de Acero Líquido en
Tundish
4.5.1. Analizar los resultados parcialmente obtenidos
Para analizar los datos parcialmente obtenidos, se hizo una
clasificación por turnos de trabajo.
156615601554154815421536
Median
Mean
1555,001554,751554,501554,251554,001553,751553,50
Anderson-Darling Normality Test
Variance 17,2Skewness -0,593235Kurtosis -0,310189N 772
Minimum 1542,0
A-Squared
1st Quartile 1551,0Median 1555,03rd Quartile 1557,0Maximum 1563,0
95% Confidence Interval for Mean
1553,7
11,89
1554,3
95% Confidence Interval for Median
1554,3 1555,0
95% Confidence Interval for StDev
3,9 4,4
P-Value < 0,005
Mean 1554,0StDev 4,1
95% Confidence Intervals
Resumen Estadistico T Tundish - Septiembre
161
TURNO ATURNO B
TURNO C
PROYECTO RUTA DE LA CALIDAD
COMPARACIÓN POR TURNOS DESPUE
ESTADISTICA BÁSICA DE ACERO LÍQUIDO TOMADA EN TUNDISH
O El Turno B presenta
e
Figu
ra 8
4. R
esum
en E
stad
ístic
o de
Tem
pera
tura
de
Acer
o Lí
quid
o en
Tun
dish
por
turn
o
162
Los tres turnos trabajan similarmente con temperaturas de acero en
promedio, pero la desviación está en 6,69 °C, el Turno C es quien presenta
mayor desviación pero con un proceso más centrado en el objetivo.
Tabla 45. °C Temperatura Acero Solicitada por Tundish
°C TEMPERATURA ACERO SOLICITADA POR TURNOS
TURNO PROMEDIO MAX MIN DESVIACION ESTANDAR MODA Variación
A 1611 1634 1589 6,69 1609 45 B 1611 1634 1584 7,13 1609 50 C 1609 1629 1593 6,01 1609 36
Los tres turnos tienen una Temperatura de Acero en Tundish de 1553°C,
la desviación esta en 4,17°C, la variación se redujo notablemente, el turno B
es el que más se acerca al objetivo. La moda es 1556°C el comportamiento
es similar en los tres turnos.
Tabla 46. °C Temperatura Acero en Tundish por turnos
°C TEMPERATURA ACERO EN TUNDISH POR TURNOS
TURNO PROMEDIO MAX MIN DESVIACION ESTANDAR MODA Variación
A 1553 1563 1542 4,54 1556 21 B 1554 1561 1544 4,17 1556 17 C 1555 1563 1545 3,44 1557 18
Los minutos de espera en torreta son propios del proceso, se tiene la
siguiente información.
163
Tabla 47. Minutos de espera en Torreta por turno
MINUTOS DE ESPERA EN TORRETA POR TURNOS
TURNO PROMEDIO MAX MIN DESVIACION ESTANDAR MODA Variación
A 0:12:44 0:23:00 0:03:00 0:02:58 0:12:00 21 B 0:13:00 0:23:00 0:01:00 0:03:10 0:12:00 17 C 0:12:11 0:21:00 0:05:00 0:02:40 0:12:00 18
Se hizo un análisis por cuchara de esta información recolectada:
Tabla 48. Temperatura Acero en Tundish por cucharas
°C TEMPERATURA ACERO EN TUNDISH POR CUCHARAS
CUCHARA PROMEDIO MAX MIN DESVIACION ESTANDAR MODA Variación
1 1554 1561 1544 4,54 1556 17 2 1554 1562 1544 4,11 1556 18 3 1555 1561 1544 3,79 1558 17 4 1554 1562 1544 4,11 1557 18 5 1554 1561 1542 4,06 1556 19 6 1554 1561 1544 4,21 1555 17 7 1553 1559 1544 4,32 1556 15
El resumen estadístico de la temperatura de Acero en Tundish por
cuchara muestra una variación bastante similar, se redujo notablemente
considerando los datos de la situación inicial del proceso, se atribuyó el
resultado a los controles del calentamiento de Cucharas y de Tundish.
Tabla 49. Temperatura Acero solicitada por cucharas
°C TEMPERATURA ACERO SOLICITADA POR CUCHARAS
CUCHARA PROMEDIO MAX MIN DESVIACION ESTANDAR MODA Variación
1 1611 1627 1593 7,63 1609 34 2 1610 1627 1598 5,80 1611 29 3 1611 1632 1589 6,90 1614 43 4 1611 1634 1593 6,02 1609 41 5 1611 1634 1593 7,12 1609 41 6 1611 1629 1593 6,87 1609 36 7 1610 1625 1584 7,93 1609 41
164
En la temperatura de acero solicitada por cuchara, se observó que la
solicitud de los operadores es muy similar no existen variaciones grandes
entre temperaturas la desviación estándar está alrededor de 6,8°C.
En el resumen estadístico de los datos analizados sobre grados
centígrados de temperatura perdida en el acero analizado por cuchara, se
observó que todas las cucharas tienen un promedio de 57°C de pérdida.
Tabla 50. Temperatura Acero perdida por cucharas
°C DE TEMPERATURA PERDIDO POR CUCHARAS
CUCHARA PROMEDIO MAX MIN DESVIACION ESTANDAR MODA Variación
1 57 74 35 7,82 52 39 2 55 79 39 7,84 57 40 3 56 84 31 8,44 54 53 4 57 78 42 7,44 50 36 5 57 80 37 8,62 52 43 6 57 78 37 7,88 54 41 7 57 79 30 9,44 46 48
Se observó que comparado con la situación inicial, el valor mínimo de
grados centígrados perdidos por cuchara, no presentó valores negativos,
fenómeno que se presentó antes de implementar las acciones de mejora.
4.5.2. Comparar los resultados finales contra la meta planeada
De los resultados obtenidos comparados con la meta planteada se concluyó
que:
165
Tabla 51. Comparación de resultados Antes y Ahora
OBJETIVO ANTES AHORA Reducir a 15°C la variabilidad de la temperatura de acero líquido tomada en Tundish, para el proceso de Colada Continua.
71°C 21°C
Rango Temperatura 1545 a 1560 °C 1535-1606 °C 1542-1563 °C
Se observó un proceso notable de mejora, el cual está encaminado a
lograr el objetivo de 15°C, considerando un rango de Temperatura de 1545 a
1560°C.
En la reunión realizada por el grupo de mejora en la que se presentó los
resultados obtenidos a la Dirección Técnica, se consideró que estamos
inmersos dentro del proceso de mejora y se solicitó que se mantenga estos
resultados sosteniblemente durante 6 meses para luego mediante nuevas
oportunidades de mejora que pueden incluir la tecnología, mejorar el
proceso hasta llegar a los 15°C de variación.
En cuanto al desempeño del proceso, se realizó los gráficos en base a la
escala de la situación inicial para hacer la respectiva comparación y observar
las mejoras en el recuadro verde se ha establecido el objetivo establecido:
166
ANTES AHORA
Figura 85. Objetivo comparado con los resultados obtenidos
4.5.3. Comparar el antes contra el después
Se logró centrar los valores correspondientes a la temperatura de acero
líquido en Tundish, como se puede observar en los gráficos a continuación:
16101600159015801570156015501540
LSL USLProcess Data
Sample N 2314StDev(Within) 4,14325StDev(Overall) 4,76944
LSL 1545Target *USL 1560Sample Mean 1554,52
Potential (Within) Capability
CCpk 0,60
Overall Capability
Pp 0,52PPL 0,67PPU 0,38Ppk
Cp
0,38Cpm *
0,60CPL 0,77CPU 0,44Cpk 0,44
Observed PerformancePPM < LSL 25929,13PPM > USL 108470,18PPM Total 134399,31
Exp. Within PerformancePPM < LSL 10807,70PPM > USL 92869,68PPM Total 103677,38
Exp. Overall PerformancePPM < LSL 22995,77PPM > USL 125164,63PPM Total 148160,40
WithinOverall
Analisis de la Capacidad del Proceso de Temperatura Tundish- Septiembre
Tundish16101600159015801570156015501540
Grafico de puntos Temperatura Tundihs Septiembre
T T
undi
sh
1600
1590
1580
1570
1560
1550
1540
1530
Boxplot T Tundish Septiembre
1600159015801570156015501540
LSL USLProcess Data
Sample N 713StDev(Within) 0StDev(Overall) 8,21837
LSL 1545Target *USL 1560Sample Mean 1560,41
Potential (Within) Capability
CCpk *
Overall Capability
Pp 0,30PPL 0,62PPU -0,02Ppk
Cp
-0,02Cpm *
*CPL *CPU *Cpk *
Observed PerformancePPM < LSL 22440,39PPM > USL 447405,33PPM Total 469845,72
Exp. Within PerformancePPM < LSL *PPM > USL *PPM Total *
Exp. Overall PerformancePPM < LSL 30430,81PPM > USL 519667,84PPM Total 550098,65
WithinOverall
Analisis Capacidad Proceso T Tundish - marzo
T Tundish161016001590158015701560155015401530
Gráfico de Puntos T Tundish-Marzo
Tem
pera
tura
1610
1600
1590
1580
1570
1560
1550
1540
1530
Boxplot de T Tundish - marzo
167
Figura 86. Temperatura de Acero líquido en Tundish ANTES- AHORA
Se observó que todavía existen puntos que se encuentran fueran del
límite superior como el límite inferior pero el proceso está más controlado.
En el siguiente cuadro resumen de indicadores se consideró las
variables analizadas a lo largo del proyecto de mejora, comparando la
situación inicial con la situación actual.
1500
1510
1520
1530
1540
1550
1560
1570
1580
1590
1600
1222
4512
2268
1222
9112
2314
1223
3712
2360
1223
8312
2406
1224
2912
2452
1224
7512
2498
1225
2112
2544
1225
6712
2590
1226
1312
2636
1226
5912
2682
1227
0512
2728
1227
5112
2774
1227
9712
2820
1228
4312
2866
1228
8912
2912
1229
3512
2958
1229
81
°C
N° Colada
TEMPERATURA DE ACERO LIQUIDO - ANTES
1500
1510
1520
1530
1540
1550
1560
1570
1580
1590
1600
1260
3612
6056
1260
7612
6096
1261
1612
6136
1261
5612
6176
1261
9612
6216
1262
3612
6256
1262
7612
6296
1263
1612
6336
1263
5612
6376
1263
9612
6416
1264
3612
6456
1264
7612
6496
1265
1612
6536
1265
5612
6576
1265
9612
6616
1266
3612
6656
1266
7612
6696
1267
1612
6736
1267
5612
6776
1267
96
°C
N° Colada
TEMPERATURA DE ACERO LIQUIDO EN TUDISH - AHORA
168
Pág 1 de 5 ANTES AHORA VAR MEJOR IGUAL PEOR EVALUACION
PROMEDIO 1604,56 1610,49 5,93 X Se acerca al objetivo
MAX 1695 1634 -61,12 X Se redujo notablemente
MIN 1545 1584 39,24 X Se acerca al límite inferior
DESVEST 13,80 6,66 -7,14 X Los datos son menos dispersos
RANGO 150 50 -100,37 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1560,41 1554,0 -6,44 X Se acerca al objetivo
MAX 1606 1563,0 -43,00 X Se redujo notablemente
MIN 1535 1542,0 7,00 X Se acerca al límite inferior
DESVEST 8,22 4,1 -4,07 X Los datos son menos dispersos
RANGO 71 21,0 -50,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 0:11:01 0:12:38 0:01:37 X Menor tiempo en torreta
MAX 0:32:00 0:23:00 0:09:00 X El min máximo de minutos es menor
MIN 0:01:00 0:01:00 0:00:00 X
DESVEST 0:02:57 0:02:57 0:00:00 X
RANGO 0:31:00 0:22:00 0:09:00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1606,38 1611 4,62 X
MAX 1660 1634 -26,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1590 1589 -1,00 X
DESVEST 12,86 6,69 -6,17 X Los datos son menos dispersos
MODA 1595 1609 14,00 X
RANGO 70 45 -25,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1606,9 1611 4,10 X
MAX 1695 1634 -61,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1545 1584 39,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 12,89 7,13 -5,76 X Los datos son menos dispersos
MODA 1605 1609 4,00 X
RANGO 150 50 -100,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1605,47 1609 3,53 X
MAX 1665 1629 -36,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1500 1593 93,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 13,87 6,01 -7,86 X Los datos son menos dispersos
MODA 1600 1609 9,00 X
RANGO 165 36 -129,00 X Diferencia de LS y LI es menor
TEMPERATURA ACERO LIQUIDO
SOLICITADA TURNO B
TEMPERATURA DE ACERO
LIQUIDO SOLICITADA
TURNO C
TEMPERATURA DE ACERO
LIQUIDO SOLICITADA A HC
TEMPERATURA DE ACERO LIQUIDO EN
TUNDISH
MINUTOS DE ESPERA EN TORRETA
TEMPERATURA ACERO LIQUIDO
SOLICITADA TURNO A
169
Pag 2 de 5 ANTES AHORA VAR MEJOR IGUAL PEOR EVALUACION
PROMEDIO 1559,8 1553 -6,80 X
MAX 1671 1563 -108,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1530 1542 12,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 9,85 4,54 -5,31 X Los datos son menos dispersos
MODA 1558 1556 -2,00 X
RANGO 141 21 -120,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1560,3 1554 -6,30 X
MAX 1606 1561 -45,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1535 1544 9,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 8,38 4,17 -4,21 X Los datos son menos dispersos
MODA 1565 1556 -9,00 X
RANGO 71 17 -54,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1560,6 1555 -5,60 X
MAX 1593 1563 -30,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1514 1545 31,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 7,15 3,44 -3,71 X Los datos son menos dispersos
MODA 1563 1557 -6,00 X
RANGO 79 18 -61,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1561,68 1554 -7,68 X Se acerca al objetivo
MAX 1671 1561 -110,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1514 1544 30,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 11,77 4,54 -7,23 X Los datos son menos dispersos
MODA 1564 1556 -8,00 X Se acerca al objetivo
RANGO 157 17 -140,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1559,66 1554 -5,66 X Se acerca al objetivo
MAX 1594 1562 -32,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1536 1544 8,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 8,13 4,11 -4,02 X Los datos son menos dispersos
MODA 1557 1556 -1,00 X Se acerca al objetivo
RANGO 58 18 -40,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1559,66 1555 -4,66 X Se acerca al objetivo
MAX 1586 1561 -25,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1537 1544 7,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 8,06 3,79 -4,27 X Los datos son menos dispersos
MODA 1563 1558 -5,00 X Se acerca al objetivo
RANGO 49 17 -32,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1561,39 1554,00 -7,39 X Se acerca al objetivo
MAX 1589 1562 -27,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1530 1544 14,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 7,56 4,11 -3,45 X Los datos son menos dispersos
MODA 1558 1557 -1,00 X Se acerca al objetivo (mejora no sign)
RANGO 59 18 -41,00 X Diferencia de LS y LI es menor
°C TEMPERATURA
ACERO EN TUNDISH
CUCHARA 1
°C TEMPERATURA
ACERO EN TUNDISH
CUCHARA 2
°C TEMPERATURA
ACERO EN TUNDISH
CUCHARA 3
°C TEMPERATURA
ACERO EN TUNDISH
CUCHARA 4
TEMPERATURA ACERO LIQUIDO
EN TUNDISH TURNO A
TEMPERATURA DE ACERO LIQUIDO EN
TUNDISH TURNO B
TEMPERATURA DE ACERO LIQUIDO EN
TUNDISH TURNO C
170
Pag 3 de 5 ANTES AHORA VAR MEJOR IGUAL PEOR EVALUACION
PROMEDIO 1561,01 1554,00 -7,01 X Se acerca al objetivo
MAX 1606 1561 -45,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1534 1542 8,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 8,79 4,06 -4,73 X Los datos son menos dispersos
MODA 1563 1556 -7,00 X Se acerca al objetivo
RANGO 72 19 -53,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1560,09 1554,00 -6,09 X Se acerca al objetivo
MAX 1582 1561 -21,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1536 1544 8,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 7,04 4,21 -2,83 X Los datos son menos dispersos
MODA 1563 1555 -8,00 X Se acerca al objetivo
RANGO 46 17 -29,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1558,44 1553 -5,44 X Se acerca al objetivo
MAX 1590 1559 -31,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1532 1544 12,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 7,83 4,32 -3,51 X Los datos son menos dispersos
MODA 1559 1556 -3,00 X Se acerca al objetivo
RANGO 58 15 -43,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1607,52 1611 3,48 X
MAX 1695 1627 -68,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1545 1593 48,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 14,94 7,63 -7,31 X Los datos son menos dispersos
MODA 1605 1609 4,00 X Depende minutos giro de torreta
RANGO 150 34 -116,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1604,42 1610 5,58 X
MAX 1655 1627 -28,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1500 1598 98,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 13,88 5,8 -8,08 X Los datos son menos dispersos
MODA 1605 1611 6,00 X Depende minutos giro de torreta
RANGO 155 29 -126,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1607,08 1611 3,92 X
MAX 1655 1632 -23,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1545 1589 44,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 12,52 6,9 -5,62 X Los datos son menos dispersos
MODA 1605 1614 9,00 X Depende minutos giro de torreta
RANGO 110 43 -67,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1606,45 1611 4,55 X
MAX 1660 1634 -26,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1590 1593 3,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 12,56 6,02 -6,54 X Los datos son menos dispersos
MODA 1605 1609 4,00 X Depende minutos giro de torreta
RANGO 70 41 -29,00 X Diferencia de LS y LI es menor
°C TEMPERATURA
ACERO SOLICITADA CUCHARA 4
°C TEMPERATURA
ACERO EN TUNDISH
CUCHARA 6
°C TEMPERATURA
ACERO EN TUNDISH
CUCHARA 7
°C TEMPERATURA
ACERO SOLICITADA CUCHARA 1
°C TEMPERATURA
ACERO SOLICITADA CUCHARA 2
°C TEMPERATURA
ACERO SOLICITADA CUCHARA 3
°C TEMPERATURA
ACERO EN TUNDISH
CUCHARA 5
171
Pag 4 de 5 ANTES AHORA VAR MEJOR IGUAL PEOR EVALUACION
PROMEDIO 1605,71 1611 5,29 X
MAX 1660 1634 -26,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1590 1593 3,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 13,38 7,12 -6,26 X Los datos son menos dispersos
MODA 1600 1609 9,00 X Depende minutos giro de torreta
RANGO 70 41 -29,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1606,14 1611 4,86 X
MAX 1665 1629 -36,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1590 1593 3,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 13,15 6,87 -6,28 X Los datos son menos dispersos
MODA 1600 1609 9,00 X Depende minutos giro de torreta
RANGO 75 36 -39,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 1606,06 1610 3,94 X
MAX 1660 1625 -35,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 1590 1584 -6,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 12,6 7,93 -4,67 X Los datos son menos dispersos
MODA 1595 1609 14,00 X Depende minutos giro de torreta
RANGO 70 41 -29,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 45,75 57 11,25 X Similitud entre cucharas
MAX 92 74 -18,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN -46 35 81,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 14,29 7,82 -6,47 X Los datos son menos dispersos
MODA 49 52 3,00 X Similitud entre cucharas
RANGO 138 39 -99,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 45,87 55 9,13 X Similitud entre cucharas
MAX 83 79 -4,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 25 39 14,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 11,1 7,84 -3,26 X Los datos son menos dispersos
MODA 38 57 19,00 X Similitud entre cucharas
RANGO 58 40 -18,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 48,19 56 7,81 X Similitud entre cucharas
MAX 97 84 -13,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 25 31 6,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 12,11 8,44 -3,67 X Los datos son menos dispersos
MODA 41 54 13,00 X Similitud entre cucharas
RANGO 72 53 -19,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 44,85 57 12,15 X Similitud entre cucharas
MAX 88 78 -10,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN -7 42 49,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 11,2 7,44 -3,76 X Los datos son menos dispersos
MODA 47 50 3,00 X Similitud entre cucharas
RANGO 95 36 -59,00 X Diferencia de LS y LI es menor
°C TEMPERATURA
ACERO PERDIDO POR CUCHARA 2
°C TEMPERATURA
ACERO PERDIDO POR CUCHARA 3
°C TEMPERATURA
ACERO PERDIDO POR CUCHARA 4
°C TEMPERATURA
ACERO SOLICITADA CUCHARA 5
°C TEMPERATURA
ACERO SOLICITADA CUCHARA 6
°C TEMPERATURA
ACERO SOLICITADA CUCHARA 7
°C TEMPERATURA
ACERO PERDIDO POR CUCHARA 1
172
Figura 87. Comparación Indicadores proceso de mejora ANTES vs AHORA
Al realizar el análisis del Impacto de la aplicación de las actividades de
mejora, se observó que el 86% de las actividades han generado una mejora
directa en el proceso mientras el 14% de actividades contribuyeron a que las
actividades mantuvieran igual desempeño, no hay ninguna actividad que
causó un impacto negativo.
Figura 88. Impacto aplicación de actividades de mejora
Pag 5 de 5 ANTES AHORA VAR MEJOR IGUAL PEOR EVALUACION
PROMEDIO 45,46 57 11,54 X Similitud entre cucharas
MAX 106 80 -26,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN -7 37 44,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 11,84 8,62 -3,22 X Los datos son menos dispersos
MODA 41 52 11,00 X Similitud entre cucharas
RANGO 113 43 -70,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 47,01 57 9,99 X Similitud entre cucharas
MAX 90 78 -12,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 26 37 11,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 12,86 7,88 -4,98 X Los datos son menos dispersos
MODA 37 54 17,00 X Similitud entre cucharas
RANGO 64 41 -23,00 X Diferencia de LS y LI es menor
PROMEDIO 48 57 9,00 X Similitud entre cucharas
MAX 91 79 -12,00 X Temperatura acero máxima es menor
MIN 26 30 4,00 X El min está dentro del rango
DESVEST 11,02 9,44 -1,58 X Los datos son menos dispersos
MODA 46 46 0,00 X Similitud entre cucharas
RANGO 65 48 -17,00 X Diferencia de LS y LI es menor
152 25 0
°C TEMPERATURA
ACERO PERDIDO POR CUCHARA 7
TOTAL
°C TEMPERATURA
ACERO PERDIDO POR CUCHARA 5
°C TEMPERATURA
ACERO PERDIDO POR CUCHARA 6
86%
14%
0%
IMPACTO APLICACION ACTIVIDADES DE MEJORA
MEJOR IGUAL PEOR
173
Adicionalmente se realizó una evaluación sobre los impactos
ocasionados por la variación que de la temperatura de acero líquido.
Tabla 52. Perforación líneas por sobrecalentamiento de acero líquido –
Ahora PERFORACION DE LINEAS POR SOBRECALENTAMIENTO DE
ACERO LIQUIDO AHORA
MES VECES POR LINEA TOTAL 1 2 3 Septiembre 1 2 0 3 TOTAL 1 2 0 3
Figura 89. Perforación de líneas por sobrecalentamiento de Acero líquido
En el gráfico detallado a continuación se observó la mejora existente al
disminuir las perforaciones de líneas causadas por sobrecalentamiento de
acero líquido, se comparó el antes y el después.
Figura 90. Comparación perforación líneas causadas por
sobrecalentamiento acero líquido
0
1
2
1 2 3
Vece
s
Líneas
PERFORACION LINEAS POR SOBRECALIENTAMIENTO DE ACERO
Septiembre
0
1
2
3
4
5
6
1 2 3
3
4
6
1
2
0
Vece
s
Líneas
COMPARACION PERFORACION DE LINEAS CAUSADAS POR SOBRECALENTAMIENTO ACERO LIQUIDO
Antes Ahora
174
Un punto clave de la aplicación de acciones en el proceso de
calentamiento de acero líquido en Tundish es la mejora de la calidad interna
de la palanquilla
Figura 91. Comparación de la calidad interna de la palanquilla
175
4.6. Estandarizar
4.6.1. Establecer los procedimientos estándares de operación
Considerando los resultados obtenidos y la estabilidad del proceso, en
conjunto con la Dirección Técnica y el grupo de trabajo, se incluyó estos
procedimientos de operación en el Sistema de Gestión de Calidad.
Cabe recalcar que se han estado trabajando con estos procedimientos a
la par que se ha estado realizando la implementación del proceso de mejora
continua. Una vez implementado los procedimientos se busca es fortalecer
la cultura de la empresa.
De todas las acciones tomadas y de acuerdo al plan de contingencia, la
única actividad que se suspendió hasta nueva disposición de la Dirección
Técnica es la práctica del Tundish con el Inhibidor de Turbulencia.
Tabla 53. Revisión de Estatus de acciones implementadas
ACCION ESTATUS Calibración de equipos de toma muestra de temperatura y revisión de área de toma de muestra
Completada/Estandarizar
Cálculo de la temperatura líquidus de colada de Acero líquido Completada/Estandarizar
Operatividad de los calentadores de Cuchara y de Tundish Completada/Estandarizar
Reafirmación de Obligaciones del personal de colada continua Completada/Estandarizar
Adquisición de un nuevo calentador de cuchara automatizado Completada
Inhibidor de Turbulencia para homogenización de temperatura en Tundish Suspendida
Elaborar Plan de mantenimiento preventivo de Equipos de Calentamiento Completada/Estandarizar
176
4.6.2. Comunicar los nuevos procedimientos
En primera instancia se organizó con el personal que forma parte del
proceso de mejora la revisión de responsabilidades del personal de colada
continua, adicionalmente en las reuniones periódicas que se mantuvieron
con todo el personal de producción, para conozcan los nuevos procesos
creados y los revisados.
Tabla 54. Comunicar los nuevos procedimientos
ACCION PROCEDIMIENTO AREA RESPONSABLE
Verificación de equipos de toma muestra de temperatura
Instructivo I-A-MM-02
Mantenimiento Colada Continua
Operatividad de los calentadores de Cuchara y de Tundish
Formato Control de Calentamiento de Tundish y Cucharas
Mantenimiento Colada Continua
Procedimiento Encendido Cuchara Nueva
Procedimiento Encendido
Mantenimiento Colada Continua
Elaborar Plan de mantenimiento preventivo de Equipos de Calentamiento
Registro de Mantenimiento Preventivo / Inspección Equipos Colada Continua
Mantenimiento Colada Continua
Toma de muestra de Temperatura en Acero en Tundish
Instructivo I-A-PD-17
Operador de Cuchara
Criterio de Operación de los calentadores de Cuchara - Tundish
Curva de calentamiento
Operador de Cuchara
Cálculo de la temperatura líquidus de colada de Acero líquido
Fórmula de cálculo de acero liquido en CC
Colador 1 Colada Continua
Descripción de funciones Personal Horno Cuchara-Colada Continua
Procedimiento RH-DF-01
Jefes de Área Personal HC-CC
La ventaja que se reconoció es la familiarización de los procedimientos
establecidos con el trabajo de los responsables de los mismos ya que a lo
largo del tiempo de implementación ya lo fueron desarrollando y haciéndolos
177
parte de una cultura de trabajo lo que contribuyó a la mejora continua de los
procesos.
4.6.3. Educación y entrenamiento al personal involucrado
Para la implementación de cada una de las acciones de mejora se
sometió a un proceso de capacitación a todo el personal involucrado, pues
hubo algunas acciones que implicaban el cambio de una actividad, con la
decisión de todo el grupo de mejora. Se buscó fortalecer las experiencias
logradas en este tiempo de implementación y lo pequeños ajustes reflejados
en los procedimientos se elaboró un cronograma de capacitación dirigido al
personal involucrado.
Las personas consideradas para cada curso fueron distribuidas en la
siguiente tabla, en donde constan los cursos que deben recibir para
personas en Colada Continua.
Los grupos de trabajo fueron organizados de la siguiente manera y se
estableció los horarios por grupo de trabajo con los temas detalladas a
continuación:
178
Figura 92. Horarios de capacitación
El Responsable del Proyecto de mejora continua fue el coordinador directo
de la capacitación con el apoyo de los responsables de área en los temas
correspondientes.
179
Área Turno 1 Turno 2 Turno 3 Capacitación
Betancourt Gustavo
Colada Continua
Salabarria Antonio
Grijalva Roberto
Calibración de equipos de toma muestra de temperatura
Rea
firm
ació
n de
Obl
igac
ione
s de
l per
sona
l de
cola
da c
ontin
ua
Chamorro Jorge
Eléctrico/ Electrónico
Angulo Ronald Jami Iván Operatividad de los calentadores de Cuchara y de Tundish
Tacuri Edwin Quinga Francisco
Llumiquinga Jaime
Singaña Estuardo Acaro Milton Lopez Julio Elaborar Plan de
mantenimiento preventivo de Equipos de Calentamiento
Yanguisela Jorge Mendoza Luis Jiménez José
Hornero 2 CABINA Pillajo Kleber Chasi Luis Venegas
Franklin Cálculo de la temperatura líquidus de colada de Acero líquido
Suconota Julio Hornero 3 HC
Ulcuango Diego Chicaiza Héctor
Tayupanta Carlos
Valenzuela Víctor
Canching Byron
Colador 1 - CABINA Barros Franklin Tipán Paúl Toaquiza
Javier
Colador 1 PLATAFORMA
Sisa Washington Mosquera Juan Valencia Juan
Operatividad de los calentadores de Cuchara y de Tundish
Muñoz Edison Pilicita Wilson Heredia José
Toapanta Darío Calero Miguel Altamirano Javier
Colador 2 Naula Fidel Lopez Edwin Tapia Edison
Caiza Juan Rengifo Juan Asimbaya Edison
Operador de Cuchara
Uvillus Darwin Rivera Wilmer Alarcón Diego
Lamar Galo Cabrera André Placencio Juan Revisión de área de toma de muestra de temperatura
Tixi José Lema Giovanni Barrera Israel Caiza Ángel Vinuesa Edison Heredia Vinicio
Técnicos Refractaristas
Llumiguisin Luis Criollo Gustavo Daniel Criollo Procedimiento funcionamiento de nuevo calentador de cuchara automatizado
Camacho Diego Sánchez Víctor Yanguisela Edison
Jácome Carlos Pilatasig Edison Narvaez Víctor
Lazcano Juan Chicaiza Luis Hernández Luis
Figura 93. Listado del Personal para capacitación
180
4.6.4. Establecer un sistema de aseguramiento
Como parte del sistema de aseguramiento se estableció un
cronograma básico de auditorías periódicas de los procedimientos, el cual
estuvo directamente a cargo del Auditor del Proyecto, quien fue el
responsable de verificar el cumplimiento de los estándares establecidos.
Figura 94. Cronogramas para Auditoria de Aseguramiento
Este calendario se replicó según se consideró conveniente por el grupo
de mejora para asegurar el cumplimiento de los procedimientos
CRONOGRAMAS AUDITORIAS DE ASEGURAMIENTO
181
establecidos, paulatinamente si fuera necesario se someterá a una revisión
dicho cronograma.
Si a lo largo del tiempo de trabajo se llegara a generar una desviación en
los objetivos establecidos, se solicitará inmediatamente una reunión con los
miembros del equipo de mejora para analizar las causas que están
originando la problemática.
182
CAPITULO V
DOCUMENTAR Y DEFINIR NUEVOS PROYECTOS
La Aplicación de la Ruta de calidad en el proceso de Calentamiento de
acero líquido para colada continua, no termina con la mejora del proceso
sino implica la identificación de soluciones a nuevos problemas y
oportunidades encontradas a lo largo de la ruta.
5.5 Definir problemas restantes
Un problema casi nunca se resuelve a la perfección, ni las mejoras se
logran en su totalidad, como lo hemos evidenciado a lo largo de este
proceso de diagnóstico del proceso de calentamiento de acero líquido para
la continua en la empresa ADELCA e implementación de la mejora mediante
ruta de calidad; por lo tanto considerando toda la información dentro del
Equipo de Mejora se ha determinado que no es bueno buscar la perfección o
continuar con las mismas actividades sobre un mismo proyecto por mucho
tiempo, sino fortalecer los logros obtenidos y continuar estandarizando las
mejoras.
Se cumplió el cronograma establecido llegando a la fecha límite para la
terminación del proyecto por lo que se consideró importante delimitar
actividades. Así la meta no se cumplido en su totalidad, se elaboró una lista
183
de los problemas o las oportunidades de mejora que se encontraron para
proponerlas como futuros proyectos.
Por lo tanto luego de revisar todas las acciones ejecutadas a lo largo de
todo el proceso de mejora, en este capítulo se recopiló las oportunidades de
mejora con el fin de enriquecer la planeación y ejecución de un ciclo futuro
con el fin de comenzar algún nuevo proyecto como aplicación de ruta de la
calidad.
Tabla 55. Oportunidades generadas en el Proyecto de Ruta de la Calidad
OPORTUNIDAD 1: Lectura continua de temperatura de acero líquido en el Tundish Según el proveedor de medidores de temperatura; en los Tundish de acería, se puede implementar el sistema de inmersión de una termocupla fija desechable, diseñada para una medida continua de temperatura, con un sensor sumergido en el Tundish directamente en contacto con el acero líquido, el sistema de medición puede considerar la medición de temperatura de sin importar la secuencia de las cucharas, teniendo una repuesta térmica rápida, con bajo costo de inversión y fácil mantenimiento, sin comprometer la seguridad del operador ya que no interviene la mano de obra. La ventaja general es que elimina errores humanos y corrige la suposición de quela temperatura del Tundish es
homogénea durante el cambio de las cucharas y velocidades de colada indicando la temperatura REAL del flujo del acero líquido
.
OPORTUNIDAD 2: Diseño experimental de tiempo de giro de torreta. Aplicar la técnica estadística de diseño experimental para identificar y cuantificar las causas que intervienen en el tiempo de giro de la torreta, considerando la o las variables vinculadas con este caso, como tonelaje de las cucharas, número de líneas operativas, velocidad de colado, tiempos de operación, tipos de revestimientos, utilización de tapas y escorias aislantes, precalentamiento, agitación con gas inerte, inclusión de ferroaleaciones, etc., a fin de evaluar la temperatura del acero líquido en el Tundish
Continúa Tabla 55 en la siguiente página:
184
OPORTUNIDAD 3: Uso de válvulas CNC Las válvulas CNC (Calibrated Nozzles Changer – Intercambiador de buzas calibradas) se emplean para colar el acero líquido sin interrumpir el chorro de acero del Tundish a la cuchara, el cual permite una mayor prolongación de la vida del Tundish, pues principalmente este se cambia por desgaste de las válvulas cerámicas, para el caso de válvulas CNC, se emplea una válvula hidráulica con placas de abertura de varios milímetros, el cual solo se coloca en la base y es cambiada automáticamente de esta manera se puede regular la velocidad cambiando las válvulas por una serie de aberturas de 10, 12, 12,5, 13, 14 mm y para el cierre de líneas una válvula ciega o sin abertura
OPORTUNIDAD 4: Sistema Automático de pesaje de Tundish Para un control del nivel del acero y homogenizar de mejor manera la temperatura, se requiere que el Tundish tenga un nivel constante de acero, esto se logra con un sistema automático de pesaje el cual está constituido por unas celdas de carga que controlan el peso establecido de Tundish (considerando el nivel de acero) mediante el control de la válvula gaveta que se mediante impulsos eléctricos que se abre y cierra permitiendo que el acero líquido aumente o disminuya su flujo desde la cuchara hacia el Tundish. Este punto está relacionado directamente con la velocidad de colado, pues a mayor velocidad, más rápido se vacía el Tundish, si la velocidad es menor el nivel de acero se mantiene, por la presión ferrostática que ejerce el acero líquido; por lo que con esta premisa se debe considerar el tiempo de permanencia del acero líquido en el distribuidor.
OPORTUNIDAD 5: Revestimiento refractario de Tundish y de Cucharas Considerando el exigente rol que cumplen los recipientes de almacenamiento de acero líquido tales como cucharas y Tundish, al resistir el choque térmico ocasionado por altas temperaturas del material; como oportunidad de mejora se pretende revisar la composición de los materiales refractarios que se aplican en la línea de escoria, fondo y pared de las cucharas, para esto con la asesoría de la empresa fabricante poseedores del conocimiento metalúrgico y la tecnología de desarrollo considerando la elección de estos revestimientos por aspectos económicos y desempeño en el proceso productivo. Asociado a este tema se va revisar la curva de calentamiento de Tundish y de Cucharas.
OPORTUNIDAD 6: Diseño nuevo Inhibidor de turbulencia acorde al Tundish En la prueba realizada con el inhibidor de turbulencia en el área de acería el cual fue diseñado por el personal de refractarios se tuvo un costo elevado por el uso de material, lo que dificultó continuar con la prueba al realizar la relación costo beneficio. Para realizar otra prueba con este sistema y reducir la turbulencia que genera el chorro del acero se solicitaría al proveedor de refractarios que elabore una pieza acorde al tipo de producto que estamos fabricando en conjunto con el diseño del Tundish de manera de buscar el equilibrio en la relación costo beneficio, y utilizar una pieza fabricada por el proveedor con material resistente al desgaste por choque térmico que permita amortiguar el chorro del acero líquido que cae directamente de la cuchara y homogenizar el acero que cae del Tundish o Distribuidor
185
5.6 Reflexión sobre el proceso realizado
El grupo de mejora en una de sus reuniones hizo una revisión rápida de
los resultados obtenidos, con todos los miembros que participaron directa o
indirectamente del proceso, se observó una gran mejora en el desempeño
del proceso de control de temperatura de acero líquido en el Tundish y se
espera paulatinamente cumplir el objetivo establecido. En cuanto al proceso
de mejora continua implementado en el calentamiento de acero líquido en el
Tundish se concluyó que todas las actividades establecidas fueron
ejecutadas, la única que fue suspendida por decisión de la Dirección Técnica
y el grupo de mejora continua, fue el elaborar un nuevo Inhibidor de
Turbulencia en el Tundish, por la relación costo beneficio que se obtuvo de
la misma.
Las Actividades se fueron prolongado alrededor de 2 semanas más de lo
planificado, pero se las llevaron a cabo, la actividad que toma más tiempo
fue la de involucrar al personal en la creación de una cultura de trabajo para
la ejecución de sus actividades, cada una de estas diseñadas a la realidad
de esta área.
Se observó el gráfico la evolución de estas actividades considerando el
tiempo planificado y el tiempo real.
5.7 Informe sobre el proceso realizado y los resultados obtenidos
Se sintetizó el informe sobre lo realizado en el proceso:
186
Figu
ra 9
5. E
valu
ació
n de
la R
uta
de la
Cal
idad
187
Figura 96. Informe de la Ruta de la Calidad
188
5.8 Evaluación de la Ruta de Calidad aplicada
A lo largo de la ejecución de la Ruta de la Calidad se compartió
experiencias con el grupo de trabajo para medir el desempeño del mismo y
la efectividad de cada uno de los miembros.
Para medir el trabajo de los grupos de mejora, se necesitó un estándar
de evaluación que pudo hacerse a través del siguiente análisis, donde cada
criterio cubierto correctamente se evalúo por 25 puntos y se fueron sumando
al final.
Esta gráfica permitió analizar un tema desde diferentes puntos de vista,
para posteriormente examinar los resultados de una forma conjunta, por lo
tanto se tuvo un conjunto de datos múltiples integraron esta gráfica para
visualizar los datos de la situación que se está evaluando.
En resumen la participación del grupo de trabajo frente a las actividades
consideradas dentro de los pasos de la Ruta de la Calidad
189
.
PASOS DE LA RUTA TOTAL
X 25 X 25 X 25 X 25
X 25 X 25 X 25 25
X 25 X 25 X 25 25
X 25 X 25 X 25 25
X 25 X 25 25 X 25
X 25 25 25 X 25
X 25 X 25 X 25 X 25
25 X 25 X 25 25600
Se educa y entrena a los involucrados
Se establece un sistema de aseguramiento de calidad
Se presenta el informe del caso de acuerdo a los 8 pasos de la ruta de la calidad
Se hace una reflexión sobre el proceso realizado
Se define nuevos problemas para atacarlo con la metodología de la ruta de la calidad
GRAN TOTAL
Se utiliza el diagrama causa y efecto de analisis
de dispersión para analizar las causas raíz
Se utiliza la experimentación para validar las causas raíz
Se diseña un plan de ejecución para las acciones
Se diseña un plan de recolección de datos para el seguimeinto
Se diseña un plan de contoingencia
Se educa y entrena a los involucrados
las acciones establecidas se ejecutan de acuerdoa al plan
Se recolecta datos durante la ejeccuión y al final
CRITERIOS A EVALUAR
Se justifica el proyectoSe define la meta a
lograrSe define un plan para
alcanzar la meta
8.- Definir nuevos proyectios
Se identifica los problemas restantes y se decide que hacer con ellos 50
6.- Verificar los resultados
Se da seguimeinto al plan y se analiza los resultados parciales
50
7.- estadarizar
Se establecen los procedimientos estandares de trabajo
100
Se comparan los resultaltados finales contra la meta
Se compara graficamente el antes con el después utilizando las mismas gáficas
Se incluye resultados adicionales sobre el tabajo de grupo de mejora
Se comunica a todos los involucrados todos los procedimientos
4.-Establecer acciones para elimnar las causas raíz
Se definen varias propuestas de acción parqa cada causa raíz y se selecciona la mas variable
75
5.- Ejecutar las acciones establecidas
Se comunican las acciones establecidas a los involucrados 75
2.- Describir la situación actual
Se Utiliza adecuadamente la estratificación 75
3.- Analizar hechos y datos para identificar causa raíz
Se aplica adecuadamente las herramientas para
determinar causas probables (diagrama caufa - efecto, diagrama de flujo de
procesos)
75
Se define claramente un programa de recolección
de datos
Se cunplen graficas para representar los graficos
Se utiliza información cuantificable y no
cuantificable
Se utilizan hechos y datos para detectarlas causas
potenciales se utiliza diagrama de pareto de
dspersión de histogramas
CRITERIOS PARA EVALUAR LOS CASOS DE RUTA CRITICA
Se selecciono el tema del proyecto mediante priorización
1.- Definir el proyecto 100
100
X
100
X
X
X
100
Se diseña un plan de contingencia
Se definen varias propuestas de acción para causa raíz y se selecciona la más variable
Las acciones establecidas se ejecutan de acuerdo al plan
X
Se recolecta datos durante la ejecución y al final
Se comparan los resultados finales contra la meta
Se compara gráficamente el antes con el después utilizando las mismas
Se incluye resultados adicionales sobre el trabajo del grupo de mejora
75
X
75
725 Figura 97. Criterios para la Evaluación de la Ruta de la calidad
190
Tabla 56. Evaluación de la Ruta de la Ruta de la Calidad
¿Qué Hacer? Paso de la Ruta Calificación
Planear
1. Definir el Proyecto 2. Describir la Situación Actual 3. Analizar Hechos y Datos 4. Establecer Acciones
100 100 75 100
Hacer 1. Ejecutar las acciones establecidas 100
Verificar 2. Verificar los resultados 75
Actuar 1. Estandarizar 2. Documentar y definir nuevos
proyectos
100 75
En el paso de analizar hechos y datos para identificar causa raíz, estuvo
pendiente profundizar más en la utilización de la experimentación para
validar las causas-raiz, en la verificación de resultados, no se incluyó
resultados adicionales sobre el trabajo del grupo de mejora, en el paso de
defición de nuevos proyectos, se identificó los problemas.
Figura 98. Evaluación de los pasos de la ruta de calidad
0102030405060708090
100
Definir el Proyecto
Describir la Situación Actual
Analizar Hechos y Datos
Establecer Acciones
Ejecutar las acciones …
Verificar los resultados
Estandarizar
Documentar y definir nuevos …
EVALUACION DE LOS PASOS DE LA RUTA DE LA CALIDAD
191
5.4.1 Reporte tres generaciones
Se elaboró el reporte tres generaciones para representar el nivel de
evolución de los problemas luego de la aplicación de las acciones de mejora,
mostrando tanto los buenos como malos resultados obtenidos.
En el reporte 3 generaciones se observó el comportamiento en el antes,
una realidad presente y la proyectada hacia el futuro con las propuestas que
aplicaron en Acería del Ecuador C.A. ADELCA para contribuir a la mejora del
procesos.
192
Figu
ra 9
9. R
epor
te 3
Gen
erac
ione
s
193
CAPITULO VI
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
De la aplicación de la Ruta de la Calidad aplicada al proceso de
calentamiento de Acero para la colada Continua de la empresa Acería del
Ecuador C.A. ADELCA, se ha concluido lo siguiente:
6.3 CONCLUSIONES
• Para lograr el mejoramiento del proceso de calentamiento de acero
líquido, varias herramientas de la Gestión de la calidad fueron aplicadas
ya que permiten diagnosticar adecuadamente el proceso productivo
crítico, tal como lo establece la metodología de la Ruta de la Calidad y de
esta forma analizar las principales causas que generan su problema de
variabilidad.
• La Ruta de la Calidad proporciona las bases para la aplicación y la
gestión eficaz de actividades orientadas a resolver los problemas
relacionados con la inestabilidad de un proceso, en este caso el de
calentamiento de Acero Líquido para colada Continua, lo cual permite
aprovechar las oportunidades, fortalecer a la organización y reducir los
efectos de las debilidades y amenazas.
194
• Acciones como: garantizar la calibración de equipos de toma de muestra
de temperatura, la operatividad de los calentadores de cuchara y de
Tundish, establecer una fórmula básica para el cálculo de temperatura de
Acero líquido, adquirir un nuevo calentador de cuchara automatizado junto
a un plan de mantenimiento preventivo de los equipos de calentamiento
han permitido reducir la variabilidad de la temperatura de acero líquido en
Tundish, además de ayudar a conservar adecuadamente la maquinaria y
equipo; reafirmar las obligaciones del personal de colada continua,
propiciando una cultura de mejora continua en el área de Fundición.
• Al reducir la variabilidad del proceso de calentamiento de Acero líquido
mediante la Ruta de la Calidad se logró que la temperatura de acero
líquido en Tundish esté dentro de los límites de control lo que garantizó
que el sistema automatizado de enfriamiento primario y secundario de
colada continua, extraiga el calor uniformemente a lo largo del lingote y se
eviten la formación de defectos internos en la palanquilla.
• Los resultados de la implementación de la Ruta de Calidad en el proceso
de calentamiento del acero líquido para colada continua permitió mejorar
la situación de la empresa ACERIA DEL ECUADOR C.A. ADELCA al
estabilizar y estandarizar dicho proceso, evitando pérdidas por
solidificación prematura, pérdidas de equipos (Cuchara, Tundish), que
coadyuvó a mejorar la calidad interna de la palanquilla al mismo tiempo
que se mejoró también el desempeño del recurso humano.
195
• El recurso humano de ACERIA DEL ECUADOR C.A. ADELCA, jugó un
papel importante a lo largo del proceso de implementación de la Ruta de
la Calidad ya que ofrecieron la apertura necesaria y se habituaron a una
cultura de trabajo en equipo, creando un ambiente de confianza al
momento de desempeñar sus actividades logrando la estandarización de
las mejoras obtenidas en el proceso de calentamiento de Acero líquido
para la Colada Continua.
• La ruta de la Calidad aplicada en el proceso de calentamiento de acero
líquido en Tundish en la empresa ACERIA DEL ECUADOR C.A. ADELCA
reflejó una metodología para la mejora continua, siendo un proceso
reiterativo de cada ciclo ya que se requiere de una metodología para
“hacer girar” el Ciclo de Deming (Planear, Hacer, Verificar y Actuar).
• Un sobre calentamiento del acero líquido en Tundish genera grietas
internas en la palanquilla, afectando la calidad interna del producto,
pudiendo causar la perforación de líneas o del recipiente refractario,
siendo un grave riesgo para el personal que trabaja en el área.
• Se ha expuesto que un programa de capacitación teórica-práctica sobre
Ruta de la Calidad enfocada al proceso de calentamiento de Acero líquido
en la colada continua, junto a un proceso efectivo y continuo de
comunicación, permitió que el recurso humano de esta empresa asuma
su compromiso de participación dentro de la implementación y desarrolle
196
la creatividad y conocimientos técnicos para la búsqueda de soluciones a
los problemas detectados.
• La cultura organizacional que “vive” el personal de Acería del Ecuador
C.A. ADELCA, es de Estilo Constructivo o una Cultura de Logro, orientada
hacia los resultados, valora la competitividad, iniciativa personal y el
trabajo en equipo para lograr resultado lo que se refleja en el nivel de
producción y productividad del área.
• Para iniciar un proceso de mejora continua en una empresa se debe
contar con la decisión y el apoyo humano, material y financiero por parte
de los directivos de la organización, quienes deben estar consientes de la
inversión que debe realizarse para mitigar sus principales problemas tanto
en el aspecto económico, tiempo de asignación y capacitación del
personal, para mejorar continuamente.
• Una vez que una empresa se embarca en la mejora continua, nunca
podrá permanecer estática, o considerar que ha alcanzado la cima en lo
que a los logros en la calidad se refiere, seguirá generando nuevos
proyectos para trabajar con los equipos de mejora.
• La disciplina es el canal para fomentar una cultura de trabajo en las
actividades establecidas y el mejoramiento continuo, lo que implica el
respeto por sí mismo y por los demás, así como el respeto por las normas
y procedimientos establecidos para garantizar el éxito de la Ruta de
197
Calidad. La Cultura de Trabajo es la parte más importante en cualquier
proceso de mejora.
• Con la implementación de las actividades establecidas en la Ruta de la
Calidad en la empresa ACERIA DEL ECUADOR C.A. ADELCA se
evidencia que esta es una metodología con una secuencia normalizada
de actividades utilizadas para solucionar problemas o llevar a cabo
cualquier proyecto de mejora en cualquier área de trabajo, tal como lo
refleja los resultados obtenidos.
6.4 RECOMENDACIONES
• Es fundamental concientizar al personal de la empresa sobre la
importancia que tienen las actividades que se realizan durante la toma de
tiempos para que los datos recopilados reflejen la realidad del proceso
productivo y así generar un diagnóstico adecuado y veraz.
• Se debe dar una amplia difusión del apoyo que la alta gerencia está
dando en la implementación del proyecto de mejora continua y hacer
notar que se trata de un cambio permanente de proceso y de cultura de
trabajo.
• Buscar siempre el apoyo del personal operativo y de los técnicos de
mantenimiento y refractarios quienes conocen perfectamente los procesos
198
que llevan a cabo y son los que ofrecen ideas y soluciones para
mejorarlos haciendo propios los objetivos establecidos en el proceso de
mejora.
• Los miembros del Equipo de Mejora deben visitar constantemente el área
de trabajo, para que se fomente la comunicación continua con el personal
y conozcan sus inquietudes que en el trabajo diario, además de verificar si
están aplicando adecuadamente las actividades establecidas en la Ruta
de Calidad.
• Efectuar cumplidamente todas y cada una de las reuniones establecidas
llevando el acta de respaldo, para verificar los seguimientos a las
actividades y conocer oportunamente los retrasos que existieren.
• Realizar una toma de tiempos semestral del proceso de calentamiento de
acero líquido en Tundish para evaluar continuamente la aplicación de las
actividades implementadas a lo largo de la ruta de la calidad y reconocer
oportunidades de mejora futuras.
• Se debe diseñar los documentos y formularios de acuerdo a las
necesidades y requerimientos de la empresa considerando el uso
“amigable” de estos para el ingreso de datos por parte del personal.
• Concientizar al personal que la Ruta de Calidad en el proceso de
Calentamiento de acero líquido para colada continua, no termina con el
199
cumplimiento de los objetivos del proceso sino que es el inicio de un
camino de mejora, siendo este un ciclo repetitivo.
• El grupo de mejora continua debe proporcionar los medios necesarios y
motivar constantemente al personal para que apliquen y mejoren
continuamente las actividades que ha sido implementados a lo largo de la
Ruta de la calidad para lograr altos niveles de desempeño en su trabajo,
especialmente en la fase de estandarización.
• Todos los miembros del grupo de mejora, desde personal operativo,
administrativo y a nivel de altos directivos, deben cumplir siempre las
reglas y normas establecidas para que las actividades implementadas en
la Ruta de la Calidad alcancen los objetivos establecidos y se mantengan
a lo largo del tiempo.
• Establecer en forma conjunta los objetivos del Proyecto de Mejora que se
desean alcanzar, pues uno de los grandes errores consiste en pretender
que la gente trabaje en base a objetivos ya planteados, sin “aterrizarlos” a
cada uno de las actividades concretas de los puestos de trabajo.
• Suspender en consenso con todo el grupo de trabajo, la o las actividades
planteadas en la planificación de la Ruta de la Calidad, si esta o estas no
compensan la relación costo beneficio o no está contribuyendo a la
mejora continua, comunicando oportunamente a los involucrados del
proceso sobre el motivo de la decisión tomada.
200
• Facilitar al personal y a los directivos de la empresa una primera
aproximación a la metodología de la Ruta de la Calidad con un programa
de capacitación adecuada que proporcione las bases de trabajo para todo
el equipo de mejora.
• Actualizar constantemente los registros y documentos ya establecidos a lo
largo de la implementación de la Ruta de la Calidad, de acuerdo a las
necesidades que se vayan presentado.
• Generar empoderamiento en el equipo de trabajo, motivar a los líderes en
cada área, formalizar con los directivos las nuevas responsabilidades del
personal, y otorgarles la capacidad de tomar decisiones con el
acompañamiento de los jefes de área.
201
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Brasileira de Metalurgia e Materiais ABM.
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Centro de Calidad.
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continua. México: Panorama.
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Editorial Confemetal
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• http://es.wikipedia.org/wiki/AISI-SAE.
• http://web.ebscohost.com/ehost
• http://www.worldsteel.org
204
GLOSARIO
ACERO LÍQUIDO: acero sometido a temperaturas mayores a 1535°C para
que se funda y se encuentre en estado líquido.
BARRA FALSA: es un conjunto de eslabones unidos entre sí de ciertas
características. Para el caso de ADELCA 17 eslabones largos, 3 cortos y un
eslabón especial.
BUZA: placa con orificio de zirconio por donde fluye el acero
CALIBRACIÓN: acción que permite fijar o determinar los rangos de trabajo
del sensor radiactivo de nivel (nivel alto y nivel bajo) que mide el nivel del
acero en colada continua.
CALENTADOR: equipo con uso de GLP sirve para generar llamas
controladas que permite calentar el refractario de un recipiente.
CIERRE DE LÍNEA: es la acción que realiza el Colador 2 para bloquear el
chorro de acero mediante el uso de un tapón
CNC (Calibrated Nozzles Changer – Intercambiador de buzas
calibradas): sistema que sirve para intercambiar las buzas del Tundish sin
detener el colado del acero líquido.
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COLADA: es la cantidad de acero líquido contenido en una cuchara,
obtenido de la fusión de materias primas como la chatarra.
COLADA CONTINUA: pasar el acero líquido del Tundish a la lingotera, de
una forma continua sin interrupción logrando una palanquilla que puede
tener largas longitudes.
CUCHARA: recipiente de estructura metálica, de forma cilíndrica, revestida
con ladrillos refractarios de ciertas características, la cual se usa para recibir
el acero líquido que se obtiene en el vaciado del Horno Eléctrico.
HOMOGENIZACIÓN: agitación del acero con la finalidad de uniformizar la
composición química y temperatura de la colada.
HORNO CUCHARA: equipo electromecánico donde se realiza el ajuste de
la composición química y temperatura del acero.
INHIBIDOR DE TURBULENCIA: pieza refractaria tipo cajón utilizadas en los
Tundish, que se ubica en la zona de la caída del chorro de acero líquido de
la cuchara. También se emplea para reducir la erosión en la zona de impacto
y minimizar la turbulencia.
LÍNEA DE COLADA: es una unidad operativa con un conjunto de equipos
instalados en serie en el que se realiza el proceso de transformación del
acero líquido a sólido.
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LINGOTAMIENTO CONTINUO: acción de colar el acero en forma continua.
LINGOTERA: molde de cobre eléctrico el cual es utilizado para la formación
de las palanquillas a través del paso del acero líquido a sólido.
MACROGRAFIA: Técnica de análisis de la textura de los metales, después
de haber sido sometidos en ácido clorhídrico la cual permite conocer los
defectos o grietas internas generadas en el proceso de solidificación.
PALANQUILLA: producto terminado que se obtiene luego del proceso de
transformación del acero líquido a sólido, es la materia prima para la
fabricación de productos laminados en caliente.
PORTA TUNDISH: soporte para colocar el Tundish durante el proceso de
calentamiento y/o secado.
PRESION FERROSTATICA: Fuerza que ejerce por unidad de superficie el
acero líquido que tiende a mover o comprimirlo en el Tundish.
PRODUCTO SEMIELABORADO: es un paso intermedio entre una materia
prima y un bien de consumo, en este caso la palanquilla es la materia prima
para la fabricación de la varilla.
RECHUPE: clasificado como un defecto en palanquilla, es una cavidad en el
centro de la palanquilla que puede presentarse durante la colada y es
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consecuencia de no haber más acero para llenar la parte central de la barra
en el proceso de solidificación.
ROMBOSIDAD: es el defecto que distorsiona los ángulos rectos de la
palanquilla
SECUENCIA: práctica que permite efectuar el colado del acero de 2 o más
coladas en forma continua.
SISTEMA BAAN: es un ERP (Planificador de Recursos Empresariales)
utilizado en ADELCA, este software, permite hacer valoraciones de costos
de fabricación, rutas, estructuras; además ofrece todos los módulos
necesarios, financiero, manufactura, servicios, administración bodegas, etc.
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO PRIMARIO: agua utilizada para refrigerar la
lingotera de cobre para dar lugar al paso del acero del estado líquido a
estado sólido.
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO SECUNDARIO: Conjunto de boquillas que
enfrían la palanquilla desde su salida de la lingotera.
TAPÓN: cordón de cobre acondicionado para ser introducido en las buzas y
sellar la salida del acero líquido.
TERMOCUPLAS: medio de medición destinado a proporcionar una
indicación del valor de la magnitud medida, en este caso temperatura.
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TEMPERATURA LIQUIDUS: es la temperatura que aparece después del
primer sólido, para obtener una fase totalmente líquida, se debe calentar el
acero por encima del líquidus.
TORRETA GIRATORIA PORTA CUCHARA: Equipo electromecánico que
permite la recepción y manipulación de la cuchara en la máquina de Colada.
TUNDISH: recipiente metálico de forma rectangular y delta, revestido
interiormente por materiales refractarios diseñado para contener acero
líquido; tiene 3 buzas por donde se distribuye el acero a las lingoteras.
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ANEXOS